KR101966758B1 - Normalized Electrocardiogram Sensing Appratus, Electrocardiogram Measuring System and Method - Google Patents

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Abstract

심전도 측정 시스템은, 복수의 센서로 마련되어, 대상체의 심장 박동에 따라 체표면에서 발생하는 전위를 감지하는 전위 센싱부; 복수의 센서 중, 소정 시점(時点)에서의 전위차가 가장 큰 두 센서인 제 1센서쌍를 이용하여 중심 노드를 검출하고, 소정 시간간격에서의 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서인 제 2 센서쌍을 이용하여 심장 축을 검출하고, 검출된 중심 노드 및 심장 축을 이용하여 제 2 센서쌍이 감지한 전위를 보정하는 전처리부; 및 제 2센서쌍의 보정된 전위를 이용하여 대상체의 심전도를 측정하는 심전도 측정부; 를 포함할 수 있다.
이와 같은 심전도 감지 장치, 심전도 측정 시스템 및 방법에 의하면, 심전도 감지 장치의 장착 위치나 방향에 관계없이 정규화된 심전도 데이터를 제공할 수 있다. 또한, 정규화된 심전도 데이터를 제공함에 따라 심전도 측정 및 관리의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 수집된 심전도 데이터를 딥러닝 등 기계학습에 이용하는 경우, 정규화된 심전도 데이터를 제공함으로써 예측 성능을 높일 수 있다. 장착 위치나 방향에 구애받지 않으므로, 검사자가 심전도 감지 장치를 장착시키거나 이용하는데 있어 편의성을 제공할 수 있다. An electrocardiogram measuring system includes a potential sensing unit, provided with a plurality of sensors, for sensing a potential generated on a surface of a body according to a heartbeat of a target body; Among the plurality of sensors, a center node is detected using a first sensor pair which is the two sensors having the largest potential difference at a predetermined point in time (time point), and a second sensor pair which is the two sensors having the largest amount of potential difference change A preprocessing unit for detecting a heart axis and correcting a potential sensed by the second sensor pair using the detected center node and the heart axis; And an electrocardiogram measuring unit for measuring an electrocardiogram of the object using the corrected potential of the second sensor pair; . ≪ / RTI >
According to the electrocardiogram sensing device, the electrocardiogram measurement system and the method, the normalized electrocardiogram data can be provided regardless of the installation position or direction of the electrocardiogram sensing device. In addition, by providing the normalized ECG data, it is possible to improve the accuracy and reliability of the ECG measurement and management. In case of using the collected ECG data for machine learning such as deep learning, it is possible to improve the prediction performance by providing the normalized ECG data have. Since the position and orientation of the device are not affected, the examiner can provide convenience in mounting or using the electrocardiograph sensing device.

Description

정규화된 심전도 감지 장치, 심전도 측정 시스템 및 방법{Normalized Electrocardiogram Sensing Appratus, Electrocardiogram Measuring System and Method}[0001] The present invention relates to a normalized electrocardiogram sensing apparatus, a normalized electrocardiogram sensing apparatus,

본 발명은 심전도 측정을 위한 심전도 감지장치와, 이를 포함하는 심전도 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electrocardiograph sensing device for electrocardiogram measurement, and an electrocardiogram measurement system and method including the same.

인간의 생명을 유지하기 위해서는 심장의 박동에 의해 방출된 혈액을 동맥을 따라 신체 곳곳에 막힘 없이 흘려주고, 정맥을 통해 다시 심장으로 혈액을 돌려받는 과정이 필요하다. 이로써, 산소와 영양분을 신체의 각 조직에 공급하고, 대사를 통해 소비된 노폐물을 제거할 수 있다. In order to maintain human life, it is necessary to flow the blood released by the heartbeat along the arteries without clogging the body, and to return the blood back to the heart through the vein. This allows oxygen and nutrients to be supplied to each tissue in the body and metabolism can be used to remove the spent waste.

하지만, 심장 상태가 좋지 않아 신체의 특정 부위로 혈액이 제대로 전달되지 않거나, 혈액 내에 혈전이나 색전이 발생하여 혈액이 탁해지면 신체의 특정 조직의 모세혈관을 막아 조직의 괴사를 유발하는 등 생명이 위험해질 수 있다. 따라서, 심장의 이상 유무를 검사하기 위하여 임상적 진찰과 더불어 영상검사 등이 이용되고 있으며, 조기 진단의 방법으로 심전도를 측정하여 측정된 심전도 신호를 그래프의 형태로 표시하여 환자의 심장에서의 이상 유무를 판단하는 방법 또한 널리 이용되고 있다. However, when the heart is not in good condition, the blood is not properly transferred to a specific part of the body, or blood clots or embolism are generated in the blood. If the blood becomes turbid, the capillary blood of a specific tissue of the body is blocked to cause tissue necrosis. . Therefore, in order to examine the presence or absence of a cardiac abnormality, a clinical examination and an image test are used. The electrocardiogram measured by the method of early diagnosis is displayed in the form of a graph, Is also widely used.

즉, 심전도(Electrocardiogram)란 심장 근육이 수축하거나 확장하는 등 심장 박동의 기계적 활동에 따라 체표면에서 나타나는 전위변화를 그래프로 기록하는 것을 의미하는 것으로, 심전도는 측정이 간단하며, 재현성이 있고, 쉽게 반복하여 기록할 수 있으며, 검사비용이 비싸지 않는 비관혈 검사로서, 부정맥과 관상동맥질환(심장동맥질환)의 진단, 심장 환자들의 경과를 관찰하는데 유용하게 활용되고 있다.Electrocardiogram (ECG) is a graph that records changes in the electrical potential appearing on the body surface due to mechanical activity of the heartbeat, such as contraction or expansion of the heart muscle. Electrocardiograms are easy to measure, reproducible, It is a non-invasive, noninvasive test that can be repeatedly recorded and is inexpensive to test. It is useful for the diagnosis of arrhythmia, coronary artery disease (coronary artery disease), and the progress of heart patients.

일반적으로 심전도는 흉부의 상부 좌우와 하부 좌우에 심전도 측정용 센서를 부착하고, 센서의 위치에 따라 감지되는 전위차를 이용하여 측정하게 된다. 그런데 이와 같은 심전도 측정에 따르면, 환자마다 심장 자체의 위치가 다를 수 있음에도 불구하고 거의 동일한 위치에 센서를 배치함으로써 정확한 진단이 어려울 뿐 아니라, 동일 환자에 대해 주기적으로 심전도를 측정하는 경우 측정할 때마다 어느 정도 다른 위치에 센서가 배치됨으로써 지속적인 심전도 관리에 정확도와 신뢰도가 떨어지는 문제점이 발생하고 있다. Electrocardiogram (ECG) is usually measured by attaching a sensor for ECG measurement to the right, left, and bottom of the chest and using a potential difference sensed by the sensor position. However, according to such electrocardiographic measurement, although the position of the heart itself may be different for each patient, it is difficult to accurately diagnose it by arranging the sensor at almost the same position. In addition, when the electrocardiogram is periodically measured for the same patient, There is a problem in that accuracy and reliability are deteriorated in continuous ECG management due to the placement of sensors at different positions.

특히, 심전도를 딥러닝 등과 같은 기계학습에 적용하여 환자의 예후를 예측하는데 있어서, 심전도 측정의 정확도에 따라 예측 신뢰도가 크게 떨어지는 문제점이 있다.Particularly, there is a problem that the predicted reliability is greatly deteriorated according to the accuracy of the electrocardiogram measurement in applying the electrocardiogram to the machine learning such as the deep run, etc. in predicting the prognosis of the patient.

이와 같은 문제점을 극복하고자 복수개의 전극을 모듈화시킨 적어도 하나 이상의 다중 센서가 개발되고 있으나, 센서부착위치를 정확하게 판단하기 어려울 뿐만 아니라 센서 배치 방향에 따라서 심장 전기 활동신호의 극성이 바뀌게 되므로 일반 사용자뿐만 아니라 의료진과 같은 숙련자가 사용하더라도 여전히 어려움이 발생하고 있다. 따라서, 센서의 부착위치나 방향에 영향을 받지않고 정확하게 심전도를 측정할 수 있는 방법이나 시스템에 대한 사용자 니즈가 증가하고 있는 실정이다.In order to overcome such a problem, at least one or more sensors having a plurality of electrodes modularized have been developed. However, since it is difficult to accurately determine the sensor attachment position and the polarity of the cardiac electrical activity signal changes according to the sensor placement direction, Even if the same expert as the medical staff is used, difficulties still arise. Accordingly, there is a growing need for a method and system for accurately measuring the electrocardiogram without being affected by the position or orientation of the sensor.

한국 공개특허공보 제10-2015-0044181호 (발명의 명칭: 심전도 측정용 전극 및 이를 갖는 심전도 측정장구, 공개일자: 2015.04.24.)Korean Patent Laid-Open No. 10-2015-0044181 (entitled Electrode for Electrocardiogram Measurement and Electrocardiogram Measuring Instrument Having the Electrode, publication date: 2015.04.24.)

본 발명은 정규화된 심전도 데이터를 제공할 수 있는 심전도 감지 장치와, 이를 포함하는 심전도 측정 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.The present invention provides an electrocardiogram sensing device capable of providing normalized electrocardiogram data, and an electrocardiogram measurement system and method including the same.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 다음과 같은 심전도 감지 장치, 심전도 측정 시스템 및 방법이 제공된다. In order to solve the above problems, the following electrocardiograph sensing apparatus, electrocardiograph measuring system and method are provided.

심전도 측정 시스템은, 복수의 센서로 마련되어, 대상체의 심장 박동에 따라 체표면에서 발생하는 전위를 감지하는 전위 센싱부; 복수의 센서 중, 소정 시점(時点)에서의 전위차가 가장 큰 두 센서인 제 1센서쌍를 이용하여 심장의 중심 노드를 검출하고, 소정 시간간격에서의 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서인 제 2 센서쌍을 이용하여 심장 축을 검출하고, 검출된 중심 노드 및 심장 축을 이용하여 제 2 센서쌍이 감지한 전위를 보정하는 전처리부; 및 제 2센서쌍의 보정된 전위를 이용하여 대상체의 심전도를 측정하는 심전도 측정부; 를 포함할 수 있다. An electrocardiogram measuring system includes a potential sensing unit, provided with a plurality of sensors, for sensing a potential generated on a surface of a body according to a heartbeat of a target body; A central node of the heart is detected using a first pair of sensors, which are two sensors having the largest potential difference at a predetermined point in time (time point). A second sensor pair A preprocessor for detecting the heart axis using the detected center node and the heart axis and correcting the potential sensed by the second sensor pair; And an electrocardiogram measuring unit for measuring an electrocardiogram of the object using the corrected potential of the second sensor pair; . ≪ / RTI >

전위 센싱부는, 환형의 밴드에 복수의 센서가 소정의 간격으로 배치되며, 밴드의 장착으로 체표면에 접촉될 수 있다. In the potential sensing section, a plurality of sensors are arranged at predetermined intervals in an annular band, and can be brought into contact with the surface of the body by the mounting of the band.

전처리부는, 제 1센서쌍의 전위를 이용하여 중심 노드를 검출하는 중심 노드 검출부; 를 포함할 수 있다. The pre-processing unit includes: a center node detecting unit that detects a center node using the potential of the first sensor pair; . ≪ / RTI >

중심 노드 검출부는, 제 1센서쌍의 두 센서의 위치를 잇는 선상에서, 제 1센서쌍의 각 센서의 위치로부터 전위에 반비례하여 떨어진 거리의 일 교차지점을 중심 노드로 검출할 수 있다. The center node detection unit can detect one intersection point of a distance inversely proportional to the potential from the position of each sensor of the first sensor pair on the line connecting the positions of the two sensors of the first sensor pair as the center node.

전처리부는, 제 2센서쌍의 위치를 이용하여 심장 축을 검출하는 심장 축 검출부; 를 포함할 수 있다. The preprocessing unit includes a heart axis detecting unit that detects the heart axis using the position of the second sensor pair; . ≪ / RTI >

심장 축 검출부는, 제 2센서쌍의 두 센서의 위치를 잇는 선을 심장 축으로 검출할 수 있다. The heart axis detecting section can detect, as the heart axis, a line connecting the positions of the two sensors of the second sensor pair.

심장 축 검출부는, 상기 중심 노드를 기점으로, QRS파형이 (-)에서 (+)가 되는 방향을 심장 축의 방향으로 검출할 수 있다. The heart axis detecting unit can detect the direction in which the QRS waveform becomes (-) to (+) in the direction of the heart axis, starting from the center node.

전처리부는, 검출된 중심 노드와 기준 중심 노드의 위치를 비교하고, 검출된 심장 축과 기준 심장 축의 방향을 비교하여 제 2센서쌍의 전위를 보정하는 전위 보정부; 를 포함할 수 있다. The preprocessing unit compares the detected center node with the reference center node, compares the detected heart axis with the reference heart axis to correct the potential of the second sensor pair, . ≪ / RTI >

전위 보정부는, 검출된 심장 축과 기준 심장 축의 방향을 비교하여, 제 2센서쌍과 기준 심장 축 상의 두 센서인 기준 센서쌍을 대응시키고, 제 2센서쌍의 전위를 기준 센서쌍의 위치에서의 전위로 보정할 수 있다. The potential correcting unit compares the detected direction of the heart axis and the reference cardiac axis to correspond to the reference sensor pair which is the two sensors on the second sensor pair and the reference heart axis and sets the potential of the second sensor pair to the position It can be corrected by the potential.

전위 보정부는, 검출된 중심 노드로부터 제 2센서쌍이 떨어진 거리와 기준 중심 노드로부터 기준 센서쌍이 떨어진 거리를 대응되는 센서끼리 각각 비교하여, 거리에 반비례하도록 제 2센서쌍의 전위를 보정할 수 있다.The potential correcting unit may correct the potential of the second sensor pair so that the distance between the second sensor pair from the detected center node and the distance of the reference sensor pair from the reference center node is inversely proportional to the distance.

심전도 감지 장치는, 환형의 밴드로 마련되며, 대상체에 장착되는 장착부; 및An electrocardiograph sensing device comprises: a mounting portion provided in an annular band and mounted on a target object; And

장착부에 소정의 간격으로 배치되는 복수의 센서를 포함하여, 대상체의 심장 박동에 따라 체표면에서 발생하는 전위를 감지하는 전위 센싱부; 를 포함할 수 있다. A potential sensing unit including a plurality of sensors disposed at predetermined intervals in a mounting portion to sense a potential generated on a surface of the body according to a heartbeat of the object; . ≪ / RTI >

장착부는, 체표면의 곡면에 맞추어 변형 가능한 유연한 재질로 마련될 수 있다. The mounting portion may be formed of a flexible material that can be deformed to conform to the curved surface of the body surface.

심전도 감지 장치를 제어하는 제어 장치에 유선 또는 무선 통신으로 연결되어, 감지된 전위를 송신하는 통신부; 를 더 포함할 수 있다. A communication unit connected to a control device for controlling the electrocardiogram sensing device by wire or wireless communication and transmitting the sensed potential; As shown in FIG.

장착부는, 통신부가 복수의 센서와 제어 장치를 연결하는 복수의 유선 케이블을 포함하는 경우, 복수의 유선 케이블을 에워싸도록 마련될 수 있다. The mounting portion may be provided so as to surround a plurality of wired cables when the communication portion includes a plurality of wired cables connecting the plurality of sensors and the control device.

심전도 측정 방법은, 복수의 센서가 대상체의 심장 박동에 따라 체표면에서 발생하는 전위를 감지하고; 복수의 센서 중, 소정 시점(時点)에서의 전위차가 가장 큰 두 센서인 제 1센서쌍을 이용하여 심장의 중심 노드를 검출하고; 복수의 센서 중, 소정 시간간격에서의 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서인 제 2센서쌍을 이용하여 심장 축을 검출하고; 검출된 중심 노드 및 심장 축을 이용하여 제 2센서쌍이 감지한 전위를 보정하고; 및 제 2센서쌍의 보정된 전위를 이용하여 대상체의 심전도를 측정하는; 것을 포함할 수 있다.The electrocardiogram measuring method comprises: sensing a potential generated by a plurality of sensors on a body surface according to a heartbeat of a subject; Detecting a center node of the heart using a first sensor pair, which is two sensors having a largest potential difference at a predetermined point in time (time point) among the plurality of sensors; Detecting a heart axis using a second sensor pair, which is two sensors having a largest amount of potential difference change at a predetermined time interval, among the plurality of sensors; Correct the potential sensed by the second sensor pair using the detected center node and heart axis; And measuring the electrocardiogram of the object using the corrected potential of the second sensor pair; ≪ / RTI >

이와 같은 심전도 감지 장치, 심전도 측정 시스템 및 방법에 의하면, 심전도 감지 장치의 장착 위치나 방향에 관계없이 정규화된 심전도 데이터를 제공할 수 있다. According to the electrocardiogram sensing device, the electrocardiogram measurement system and the method, the normalized electrocardiogram data can be provided regardless of the installation position or direction of the electrocardiogram sensing device.

또한, 정규화된 심전도 데이터를 제공함에 따라 심전도 측정 및 관리의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 수집된 심전도 데이터를 딥러닝 등 기계학습에 이용하는 경우, 정규화된 심전도 데이터를 제공함으로써 예측 성능을 높일 수 있다. In addition, by providing the normalized ECG data, it is possible to improve the accuracy and reliability of the ECG measurement and management. In case of using the collected ECG data for machine learning such as deep learning, it is possible to improve the prediction performance by providing normalized ECG data have.

또한, 장착 위치나 방향에 구애받지 않으므로, 검사자가 심전도 감지 장치를 장착시키거나 이용하는데 있어 편의성을 제공할 수 있다.In addition, since the position and orientation of the ECG sensor are not affected by the mounting position or direction, it is possible to provide convenience for the examiner to mount or use the ECG sensor.

도 1은 일 실시예에 따른 심전도 측정 시스템의 블록도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 심전도 감지 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 심전도 감지 장치가 대상체에 장차된 상태를 예시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전처리부의 블록도이다.
도 4는 일반적인 심전도 신호의 그래프를 예시한 것으로, 소정 시점을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제 1센서쌍의 검출을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 심장 축의 검출을 예시한 도면이다.
도 7은 기준 SA 노드 및 기준 심장 축과의 비교를 통한 전위 보정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 심전도 측정 방법의 흐름도이다.1 is a block diagram of an electrocardiogram measurement system according to one embodiment.
2A is a diagram for explaining a configuration of an electrocardiogram sensing apparatus according to an embodiment.
FIG. 2B is a diagram illustrating a state in which an electrocardiogram sensing device is placed on a target object. FIG.
3 is a block diagram of a preprocessing unit according to an embodiment.
FIG. 4 illustrates a graph of a general electrocardiogram signal, and is a diagram for explaining a predetermined timing.
5 is a diagram for explaining the detection of the first sensor pair.
6 is a diagram illustrating the detection of the heart axis.
7 is a diagram for explaining the potential correction through comparison between the reference SA node and the reference cardiac axis.
8 is a flowchart of a method of measuring an electrocardiogram according to an embodiment.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, as claimed, and it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 심전도 감지 장치와, 이를 포함하는 심전도 측정 시스템 및 방법을 후술된 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.Hereinafter, an electrocardiogram sensing apparatus and an electrocardiogram measurement system and method including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout the drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 심전도 측정 시스템의 블록도이다. 1 is a block diagram of an electrocardiogram measurement system according to one embodiment.

도 1을 참조하면, 심전도 측정 시스템(1)은 심전도 감지 장치(100), 제어 장치(200), 및 디스플레이 장치(300)를 포함할 수 있다. 1, an electrocardiogram measuring system 1 may include an electrocardiograph sensing device 100, a control device 200, and a display device 300.

심전도 감지 장치(100)는 대상체에 장착되어 대상체의 심장 박동에 따른 심전도를 감지하는 장치이다. 여기서, 대상체는 사람이나 동물, 또는 흉부와 같이 사람이나 동물의 신체 일부가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 심전도를 감지하거나 측정할 수 있다면 모두 대상체가 될 수 있는 것으로 한다. 또한, 심전도(Electrocardiogram)는 심근의 수축/확장과 같이 심장 박동의 기계적 활동에 따라 체표면에서 나타나는 전위변화를 그래프로 기록하는 것으로서, '심전도를 감지한다'는 의미는 대상체의 심장 박동에 따라 체표면에 발생하는 '전위를 감지한다'는 의미와 동일한 것으로 한다.The electrocardiogram sensing apparatus 100 is an apparatus for sensing an electrocardiogram (ECG) according to a heartbeat of a subject. Here, the object may be a body part of a person or an animal such as a human being, an animal, or a chest, but is not limited thereto, and can be an object if it can sense or measure an electrocardiogram. Electrocardiogram (ECG) is a graph recording the change in potential on the body surface due to the mechanical activity of the heartbeat, such as contraction / expansion of the myocardium. The term 'sensing the electrocardiogram' It shall be the same as the meaning of 'detecting the electric potential generated on the surface'.

도 2a는 일 실시예에 따른 심전도 감지 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 2b는 심전도 감지 장치가 대상체에 장차된 상태를 예시한 도면이다. FIG. 2A is a view for explaining a configuration of an electrocardiogram sensing apparatus according to an embodiment, and FIG. 2B is a diagram illustrating a state in which an electrocardiogram sensing apparatus is placed on a target object.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 심전도 감지 장치(100)는 대상체의 심장 박동에 따라 대상체의 체표면에 발생하는 전위를 감지하는 전위 센싱부(110)와, 제어 장치(200)와 통신을 수행하여 제어 신호, 감지된 전위 등 각종 신호나 데이터를 송수신하는 통신부(120)를 포함할 수 있다. 또한, 심전도 감지 장치(100)는 대상체에 장착 되는 부분인 장착부(130)를 더 포함할 수 있다. 2A and 2B, the electrocardiogram sensing apparatus 100 includes a potential sensing unit 110 for sensing a potential generated on a body surface of a subject according to a heartbeat of the subject, and a controller 200 for communicating with the controller 200 And a communication unit 120 for transmitting and receiving various signals and data such as a control signal and a sensed potential. In addition, the electrocardiograph sensing apparatus 100 may further include a mounting portion 130 that is a portion mounted on a target object.

전위 센싱부(110)는 복수의 센서(S1, S2, S3, …, S24)를 포함하며, 복수의 센서(S1, S2, S3, …, S24)는 체표면에서 발생하는 전위를 감지할 수 있도록 전극 형태로 마련될 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서는 센서의 개수가 24개로 구성된 것을 예시하였지만, 이는 예시에 불과한 것으로 2개 이상을 구성한다면 센서의 개수에는 제한이 없는 것으로 한다. Voltage sensing unit 110 includes a plurality of sensors (S 1, S 2, S 3, ..., S 24) for containing a plurality of sensors, and (S 1, S 2, S 3, ..., S 24) is the body surface And may be provided in an electrode form so as to sense a potential generated in the electrode. In FIGS. 2A and 2B, the number of sensors is 24, but this is merely an example, and if two or more sensors are used, the number of sensors is not limited.

복수의 센서(S1, S2, S3, …, S24)는 장착부(130) 상에 소정의 간격을 두고 배치되어, 장착부(130)의 형태와 동일한 형태를 구성할 수 있다. 후술되겠지만, 장착부(130)는 환형의 밴드 형태로 마련되고, 복수의 센서(S1, S2, S3, …, S24)는 장착부(130) 상에 소정의 간격을 두고 배치됨으로써 전위 센싱부(110)는 전체적으로 장착부(130)와 동일한 환형의 형태를 구성하게 되는 것이다. 이와 같이, 전위 센싱부(110) 및 장착부(130)가 환형으로 마련됨에 따라 방향성을 구성하지 않게 된다.The plurality of sensors S 1 , S 2 , S 3 , ..., S 24 may be arranged on the mounting portion 130 with a predetermined gap therebetween and may have the same shape as the mounting portion 130. As will be described later, the mounting portion 130 is provided in the form of an annular band, and the plurality of sensors S 1 , S 2 , S 3 , ..., S 24 are arranged on the mounting portion 130 at predetermined intervals, The mounting portion 130 and the mounting portion 130 are formed integrally with each other. As described above, since the potential sensing unit 110 and the mounting unit 130 are formed in an annular shape, the directionality is not formed.

통신부(120)는 전위 센싱부(110)와 제어 장치(200)를 연결하여 통신을 수행하도록 한다. 일 예로, 통신부(120)는 제어 장치(200)로부터 제어 신호를 수신한다. 수신된 제어 신호에 기초하여, 예를 들어, 전위 센싱부(110)의 전위 감지 시작, 종료, 감지의 주기, 감지의 시간 등이 제어될 수 있다. 다른 예로, 통신부(120)는 감지된 전위를 제어 장치(200)로 송신한다. 제어 장치(200)는 송신된 전위에 기초하여, 전위차가 가장 큰 두 센서를 검출하거나, 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서를 검출하거나, 또는 센서가 감지한 전위의 보정 등을 수행할 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술될 연산처리부(220)를 통해 상술하기로 한다.The communication unit 120 connects the potential sensing unit 110 and the controller 200 to perform communication. For example, the communication unit 120 receives a control signal from the control device 200. [ Based on the received control signal, for example, the potential sensing start and end of the potential sensing unit 110, the sensing period, the sensing time and the like can be controlled. As another example, the communication unit 120 transmits the sensed potential to the control device 200. [ Based on the transmitted potential, the control device 200 can detect two sensors having the largest potential difference, detect two sensors having the largest potential difference variation, or perform correction of the potential sensed by the sensor. A detailed description will be made in detail through the operation processing unit 220 to be described later.

통신부(120)는 전위 센싱부(110)와 제어 장치(200)를 유선 또는 무선 통신으로 연결할 수 있다. The communication unit 120 may connect the potential sensing unit 110 and the control device 200 by wire or wireless communication.

유선 통신으로 연결되는 경우, 통신부(120)는 복수의 유선 케이블로 마련될수 있다. 즉, 전위 센싱부(110)를 구성하는 복수의 센서(S1, S2, S3, …, S24) 각각은 유선 케이블을 통해 제어 장치(200)에 연결될 수 있으며, 통신부(120)는 이와 같이 센서의 개수에 대응되는 유선 케이블을 포함할 수 있다.When connected by wire communication, the communication unit 120 may be provided with a plurality of wired cables. That is, each of the plurality of sensors S 1 , S 2 , S 3 ,..., S 24 constituting the potential sensing unit 110 may be connected to the control device 200 via a wired cable, Thus, a wired cable corresponding to the number of sensors can be included.

무선 통신으로 연결되는 경우, 통신부(120)는 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 이동통신 모듈 등 다양한 통신 모듈을 포함할 수 있다. In the case of wireless communication, the communication unit 120 may include various communication modules such as a wireless Internet module, a short distance communication module, and a mobile communication module.

무선 인터넷 모듈은 무선 랜(Wireless LAN; WLAN), 와이파이(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 통신 프로토콜에 따라 외부 네트워크에 연결되어 통신을 수행하는 모듈을 의미한다. The wireless Internet module may be connected to the outside according to communication protocols such as wireless LAN (WLAN), Wi-Fi, Wibro (wireless broadband), Wimax (World Interoperability for Microwave Access), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) Means a module connected to a network and performing communication.

근거리 통신 모듈은 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 지그비(ZigBee) 등과 같은 근거리 통신 방식에 따라, 근거리에 위치한 외부 기기와 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미한다.The short-range communication module may be configured to communicate with an external device located in close proximity to a short distance communication device according to a short-distance communication method such as Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), IrDA, Ultra Wideband (UWB), ZigBee, Means a module for performing communication.

이동 통신 모듈은 3G(3rd Generation), 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evoloution) 등과 같은 다양한 이동 통신 규격에 따라 이동 통신 망에 접속하여 통신을 수행하는 모듈을 의미한다. The mobile communication module refers to a module that connects to a mobile communication network and performs communication according to various mobile communication standards such as 3G (3rd Generation), 3rd Generation Partnership Project (3GPP), LTE (Long Term Evolution)

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제어 장치(200)와 통신을 수행하며 각종 신호 및 데이터를 송수신할 수 있다면, 통신부(120)는 상술한 바 외에 다른 형태의 통신 모듈을 채용할 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto. The communication unit 120 may employ a communication module other than the above-described communication module, if it can communicate with the controller 200 and transmit / receive various signals and data.

장착부(130)는 소정의 너비를 갖는 도우넛 형태의 환형으로 마련될 수 있다. 장착부(130)의 너비는 전위 센싱부(110)를 구성하는 센서(S1, S2, S3, …, S24)의 너비와 동일하거나 또는 넓게 형성될 수 있다. 또한, 장착부(130)의 내주 지름은 일반적으로 알려진 심장의 장축 길이보다 길게 형성되는 것으로 한다. 따라서, 장착부(130)의 장착시 장착부(130)가 심장을 둘러싸도록 구성될 수 있다.The mounting portion 130 may be provided in a donut-shaped annular shape having a predetermined width. The width of the mounting portion 130 may be equal to or wider than the width of the sensors S 1 , S 2 , S 3 , ..., S 24 constituting the potential sensing portion 110. Further, it is assumed that the inner diameter of the mounting portion 130 is formed to be longer than the long axis length of a generally known heart. Therefore, when the mounting portion 130 is mounted, the mounting portion 130 can be configured to surround the heart.

장착부(130)는 밴드(Band) 타입으로, 체표면의 곡면에 맞추어 변형 가능한 유연한 재질 예를 들어, 탄성 즉 신축성의 천으로 마련될 수 있다. 또한, 장착부(130)는 대상체에 장착되는 부분으로, 일반적으로 패치형으로 마련될 수 있으나, 착용형으로 마련되는 것도 무방하며, 장착부(130)의 착용 시, 전위 센싱부(110)가 대상체의 체표면에 접촉되어 체표면에서 발생하는 전위를 감지할 수 있으면 족하다. The mounting portion 130 may be a band type and may be formed of a flexible material such as elastic or stretchable cloth that can be deformed according to the curved surface of the body surface. In addition, the mounting portion 130 may be provided in the form of a patch, but may be provided in a wearable manner. When the mounting portion 130 is worn, the potential sensing portion 110 may be provided on the body It is sufficient to be able to sense the potential generated on the surface of the body in contact with the surface.

장착부(130)는 통신부(120)의 일부 또는 전부를 내장하여 통신부(120)를 보호하거나 장치를 간결하게 만들 수 있다. 예를 들어, 통신부(120)가 전위 센싱부(110)의 각 센서(S1, S2, S3, …, S24)와 제어 장치(200)를 연결하는 복수의 유선 케이블을 포함하는 경우, 장착부(130)는 복수의 유선 케이블을 에워싸도록 마련됨으로써 장착부(130) 외부로는 단일 가닥의 케이블만 돌출되도록 구성할 수 있다. The mounting part 130 may incorporate part or all of the communication part 120 to protect the communication part 120 or make the device simple. For example, when the communication unit 120 includes a plurality of wired cables connecting the sensors S 1 , S 2 , S 3 , ..., S 24 of the potential sensing unit 110 and the control device 200 The mounting portion 130 may be configured to surround a plurality of wired cables so that only a single-stranded cable protrudes outside the mounting portion 130. [

다시 도 1을 참조하면, 제어 장치(200)는 심전도 감지 장치(100) 및 출력 장치(300)와 통신을 수행하는 통신부(210), 감지된 전위를 보정하는 전처리 수행 후, 보정된 전위를 이용하여 대상체의 심전도를 측정하는 연산처리부(220), 및 심전도 측정 시스템(1)의 동작을 위한 각종 데이터 및 프로그램을 저장하는 저장부(230)를 포함할 수 있다.1, the control device 200 includes a communication unit 210 for communicating with the electrocardiogram sensing device 100 and the output device 300, a control unit 210 for performing a pre-process for correcting the sensed potential, An arithmetic processing unit 220 for measuring the electrocardiogram of the target object, and a storage unit 230 for storing various data and programs for the operation of the electrocardiogram measurement system 1.

통신부(210)는 심전도 감지 장치(100)와 통신을 수행하며 심전도 감지 장치(100)를 제어하기 위한 각종 제어 신호를 송신한다. 통신부(210)는 심전도 감지 장치(100)로부터 전위 센싱부(110)가 감지한 전위를 수신한다. 전술한 바 있듯이, 전위 센싱부(110)는 복수의 센서를 포함하고 있는 바, 통신부(210)는 복수의 센서가 감지한 전위를 모두 수신하게 된다.The communication unit 210 communicates with the electrocardiograph sensing apparatus 100 and transmits various control signals for controlling the electrocardiograph sensing apparatus 100. [ The communication unit 210 receives the potential sensed by the potential sensing unit 110 from the electrocardiogram sensing device 100. [ As described above, the potential sensing unit 110 includes a plurality of sensors, and the communication unit 210 receives all the potentials sensed by the plurality of sensors.

또한, 통신부(210)는 출력 장치(300)를 제어하기 위한 각종 제어 신호를 송신할 수 있으며, 최종적으로 측정된 심전도 신호를 출력 장치(300)에 전송하여 외부에 출력되도록 할 수 있다.In addition, the communication unit 210 may transmit various control signals for controlling the output device 300, and may transmit the finally measured electrocardiogram signal to the output device 300 so as to be output to the outside.

통신부(210)는 심전도 감지 장치 및 출력 장치(300)와 유선 통신 또는 무선 통신을 통해 연결될 수 있다. 무선 통신으로 연결되는 경우, 통신부(210)는 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 이동통신 모듈 등 다양한 통신 모듈을 포함할 수 있다. 각 모듈에 대해서는 통신부(120)를 통해 전술한 바 있으므로, 이에 대한 설명은 이하 생략하기로 한다. . The communication unit 210 may be connected to the electrocardiogram sensing device and the output device 300 through wired communication or wireless communication. When the communication unit 210 is connected by wireless communication, the communication unit 210 may include various communication modules such as a wireless Internet module, a short distance communication module, and a mobile communication module. Since each module has been described above through the communication unit 120, a description thereof will be omitted below. .

연산처리부(220)는 복수의 센서 중, 대상체의 심장 축 방향에 위치한 두 센서의 전위를 보정하는 전처리 수행하고, 보정된 전위를 이용하여 심전도를 측정한다. 연산처리부(220)는 심전도 측정 전에, 심장 축 방향에 위치한 두 센서의 전위를 보정하는 전처리부(220a) 및 보정된 두 센서의 전위를 이용하여 심전도를 측정하는 심전도 측정부(220b)를 포함할 수 있다. The arithmetic processing unit 220 performs preprocessing for correcting the potentials of the two sensors located in the cardiac axial direction of the target object among the plurality of sensors, and measures the electrocardiogram using the corrected potential. The arithmetic processing unit 220 includes a pre-processing unit 220a for correcting the potentials of two sensors positioned in the cardiac axis direction before the electrocardiogram measurement, and an electrocardiogram measuring unit 220b for measuring the electrocardiogram using the potentials of the two corrected sensors .

도 3은 일 실시예에 따른 전처리부의 블록도이다. 3 is a block diagram of a preprocessing unit according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 전처리부(220a)는 전위 센싱부(110)에 포함된 복수의 센서 중에서 전위차가 가장 큰 두 센서(이하, 간단히 '제 1센서쌍'이라 칭함) 및 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서(이하, 간단히 '제 2센서쌍'이라 칭함)를 검출하는 센서 검출부(221), 검출된 제 1센서쌍의 전위를 이용하여 심장의 중심 노드를 검출하는 중심 노드 검출부(222), 검출된 제 2센서쌍의 위치를 이용하여 심장 축을 검출하는 심장 축 검출부(223), 및 검출된 중심 노드 및 심장 축을 이용하여 제 2 센서쌍의 전위를 보정하는 전위 보정부(234)를 포함할 수 있다. 3, the preprocessing unit 220a includes two sensors (hereinafter, simply referred to as a first sensor pair) having the largest potential difference among the plurality of sensors included in the potential sensing unit 110, A sensor detection unit 221 for detecting two sensors (hereinafter, simply referred to as a second sensor pair), a center node detection unit 222 for detecting a center node of the heart using the detected potential of the first sensor pair, And a potential corrector 234 for correcting the potential of the second pair of sensors using the detected center node and the heart axis. have.

여기서, 제 1센서쌍은 소정 시점(時点)에서의 전위차가 가장 큰 두 센서를 의미하며, 제 2센서쌍은 소정 시간간격에서의 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서를 의미하는 것으로, 소정 시점 및 소정 시간간격은 미리 설정되어 저장부(300)에 저장되어 있는 것으로 한다. 또한, 중심 노드는 심장 축 검출을 위한 기준점을 구성하는 것으로, 예를 들어, SA 노드가 중심 노드가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 대상체의 심장 내 임의의 일 지점은 모두 중심 노드가 될 수 있다.Here, the first sensor pair means two sensors having the greatest potential difference at a predetermined time (time point), and the second sensor pair means two sensors having the largest potential amount variation at a predetermined time interval. It is assumed that the time interval is previously set and stored in the storage unit 300. In addition, the center node constitutes a reference point for detecting a heart axis. For example, the SA node may be a center node, but not limited thereto, and any one point in the heart of the object may be a center node .

센서 검출부(221)는 미리 설정된 소정 시점(時点)에서 전위차가 가장 큰 제 1센서쌍을 검출하며, 이에 대한 구체적 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 상술하기로 한다.The sensor detecting unit 221 detects the first sensor pair having the largest potential difference at a predetermined time (point in time), and a detailed description thereof will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.

도 4는 일반적인 심전도 신호의 그래프를 예시한 것으로, 소정 시점을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 4 illustrates a graph of a general electrocardiogram signal, and is a diagram for explaining a predetermined timing.

도 4를 참조하면, 심전도의 전형적인 형에서 심방과 심실의 활동이 반복되면서 도 4에 도시된 바와 같이 1주기당 P-Q-R-S-T 와 같은 파형이 반복된다. 이 때, P가 심방의 활동에 의한 것이며, QSRT가 심실의 활동에 의한 것이다. 구체적으로, P 시점에서 심방의 수축이 개시되고, PQ의 간격은 흥분이 심방 전체에 확산되는 시간으로 보통 0.11초 내지 0.20초의 범위를 형성한다. QRS군은 심실의 수축이 개시되어 흥분이 심실에 확산되는 시간으로, 보통 QRS의 간격은 0.08초이다. T 시점에서 심실의 재분극이 일어나며, 심실의 수축 후 심실의 재분극이 일어나는 시점까지 즉, ST의 간격은 보통 0.1초 내지 0.5초 범위를 형성한다.Referring to FIG. 4, the atrial and ventricular activities are repeated in the typical type of electrocardiogram, and waveforms such as P-Q-R-S-T are repeated per cycle as shown in FIG. At this time, P is due to atrial activity, and QSRT is due to ventricular activity. Concretely, contraction of the atria is started at the time point P, and the interval of PQ is a time period in which the excitation spreads to the entire atrium, usually in the range of 0.11 second to 0.20 second. The QRS group is the time that the ventricular contraction is initiated and the excitement spreads to the ventricle. The interval of the QRS is usually 0.08 seconds. Repolarization of the ventricle occurs at time T, and the interval of ST usually ranges from 0.1 second to 0.5 second until ventricular remodeling occurs after contraction of the ventricle.

전술한 바 있는 전위 센싱부(110) 또는 이를 구성하는 복수의 센서 각각은 P-Q-R-S-T의 파형이 반복되는 동안 계속적으로 전위를 감지하는데, 센서 검출부(221)는 미리 설정된 소정 시점에서 감지된 전위에 기초하여 전위차가 가장 큰 두 센서를 검출하게 된다. 예를 들어, P 시점은 심방의 수축이 개시되며 SA 노드에서 전류 신호가 발생하는 시점으로서, 센서 검출부(221)는 P 시점을 소정 시점으로 하여, P 시점에서의 전위차가 가장 큰 센서쌍을 검출할 수 있는 것이다.Each of the potential sensing units 110 described above or a plurality of sensors constituting the potential sensing unit 110 continuously detects the potential while the waveform of the PQRST is repeated. The sensor detecting unit 221 detects the potential based on the potential detected at a predetermined time The two sensors having the largest potential difference are detected. For example, at the point P, the sensor detector 221 detects a sensor pair having the largest potential difference at the point P, with the point P being the predetermined point, as the contraction of the atrium is started and the current signal is generated at the SA node You can do it.

또한, 심장 박동에 따라 P-Q-R-S-T 파형이 동일하게 반복되므로, 대응되는 시점에서 전위 센싱부(110)는 동일한 전위를 감지한다. 예를 들어, 제 1주기의 시점 T1 및 제 2주기의 시점 T2는 서로 대응되는 P 시점에 해당하므로, 전위 센싱부(110)가 시점 T1에서 감지하는 전위와 시점 T1에서 감지하는 전위는 동일하게 되며, 이에 따라 센서 검출부(221)가 검출하는 센서쌍은 시점 T1과 시점 T2에서 동일하게 된다. 즉, 각 주기에서 대응되는 시점은 동일한 시점으로 간주할 수 있으며, 소정 시점은 각 주기마다 존재하는 것으로 볼 수 있다. 여기서, 검출되는 센서쌍이 제 1센서쌍이 되며, 이에 대한 설명은 도 5를 통해 보충하는 것으로 한다.Also, since the PQRST waveform is repeated in the same manner according to the heartbeat, the potential sensing unit 110 senses the same potential at the corresponding time point. For example, since the time T 2 of the first cycle time T 1 and the second period of the corresponds to the P point corresponding to each other, potential sensing unit 110 for sensing in electric potential with the time T 1 for detecting at a time point T 1 So that the sensor pair detected by the sensor detecting unit 221 becomes the same at the time point T 1 and the time point T 2 . That is, the corresponding time points in each cycle can be regarded as the same time point, and the predetermined time points can be seen to exist in each cycle. Here, the detected sensor pair is the first sensor pair, and a description thereof will be supplemented with reference to FIG.

도 5는 제 1센서쌍의 검출을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining the detection of the first sensor pair.

도 5를 참조하면, 복수의 센서 S1, S2, S3, …, S24 에 대해, 센서 검출부(221)는 두 개의 센서로 조합된 센서쌍을 구성한다. 예를 들어, 센서 검출부(221)는 센서 S1과 다른 센서 S2, S3, S4, …, S24를 조합하여, 센서쌍 (S1, S2), (S1, S3), (S1, S4), …, (S1, S24)를 구성한다. 또한, 센서 검출부(221)는 센서 S2와 다른 센서 S3, S4, …, S24를 조합하여, 센서쌍 (S2, S3), (S2, S4), …, (S2, S24)를 구성한다. 마찬가지 방법으로, 센서 S3, S4, …, S24 각각에 대해서, 다른 센서와의 조합으로 센서쌍을 구성한다. 따라서, 센서 검출부(221)는 센서 S1 에 대해 23개의 센서쌍, 센서 S2 에 대해 22개의 센서쌍, 센서 S3 에 대해 21개의 센서쌍을 구성할 수 있으며, 총 276개의 센서쌍을 구성하게 된다.Referring to FIG. 5, a plurality of sensors S 1 , S 2 , S 3 , ... , S 24 , the sensor detecting unit 221 constitutes a sensor pair combined with two sensors. For example, the sensor detection unit 221 detects the sensor S 1 and the sensors S 2 , S 3 , S 4 , ... , A combination of S 24, the sensor pairs (S 1, S 2), (S 1, S 3), (S 1, S 4), ... , (S 1 , S 24 ). In addition, the sensor detection unit 221 detects the sensor S 2 and other sensors S 3 , S 4 , ... , S 24 , and the sensor pair (S 2 , S 3 ), (S 2 , S 4 ), ... , (S 2 , S 24 ). In the same way, the sensors S 3 , S 4 , ... , And S 24 constitute a sensor pair in combination with other sensors. Thus, the sensor detector 221 is composed of 23 sensor pair, the sensor S 2 22 of sensor pairs, the sensor S 3 21 of sensor pairs can, and a total of 276 sensor pair to configure for for for the sensor S 1 .

센서 검출부(221)는 각 센서쌍을 구성하는 센서의 전위차를 산출하고, 산출된 전위차 중 가장 큰 전위차가 산출된 센서쌍을 검출한다. 상술한 예에서, 센서 검출부(221)는 총 276개의 센서쌍을 구성하였으므로, 산출된 276개의 전위차 중 가장 큰 전위차를 갖는 센서쌍을 검출하는 것이다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, (S4, S17)의 센서쌍이 가장 큰 건위차를 갖는 것으로 가정할 때, 센서 검출부(221)는 센서쌍 (S4, S17) 또는 두 센서 S4, S17 을 제 1센서쌍으로 검출할 수 있다.The sensor detecting section 221 calculates the potential difference of the sensors constituting each sensor pair, and detects the sensor pair in which the largest potential difference among the calculated potential differences is calculated. In the above example, since the sensor detecting unit 221 constitutes a total of 276 sensor pairs, the sensor pair having the largest potential difference among the calculated 276 potential differences is detected. For example, as illustrated in Figure 5, assuming that the sensors (S 4, S 17), the pair with the largest stomach car, the sensor detector 221 is a sensor pair (S 4, S 17), or both The sensors S 4 and S 17 can be detected as the first sensor pair.

또한, 센서 검출부(221)는 미리 설정된 소정 시간간격에서 전위차 변화량이 가장 큰 제 2센서쌍을 검출한다.Further, the sensor detecting section 221 detects the second sensor pair having the largest amount of potential variation at a predetermined time interval.

도 4 및 도 5를 다시 참조하면, 심장 박동에 따라 P-Q-R-S-T 의 파형이 형성되는데, 센서 검출부(221)는 P-Q-R-S-T 파형의 전부 또는 일부에 해당되는 소정 시간간격에서 센서간 전위차 변화량을 모니터링한다. 예를 들어, QRS군(I1)이 소정 시간간격으로 주어지는 경우, 센서 검출부(221)는 I1 시간 동안 복수의 센서 S1, S2, S3, …, S24 간의 전위차 변화량을 모니터링할 수 있다.Referring again to FIGS. 4 and 5, a waveform of PQRST is formed according to the heartbeat. The sensor detecting unit 221 monitors the amount of potential difference between the sensors at predetermined time intervals corresponding to all or a part of the PQRST waveform. For example, QRS group (I 1) in this case is given a predetermined time interval, the sensor detector 221 is a plurality of sensors S 1, S 2, S 3 , I 1 for a time ... , S 24 can be monitored.

그리고, 센서 검출부(221)는 복수의 센서 S1, S2, S3, …, S24 중 전위차가 가장 많이 변화한 두 센서를 제 2센서쌍으로 검출한다. 예를 들어, 센서 검출부(221)는 복수의 센서 S1, S2, S3, …, S24 의 조합으로 생성된 총 276개의 센서쌍 중, 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서 S12, S22의 구성인 제 2센서쌍을 검출할 수 있다.The sensor detecting unit 221 includes a plurality of sensors S 1 , S 2 , S 3 , ... , And the two sensors having the largest potential difference among S 24 are detected as the second sensor pair. For example, the sensor detecting unit 221 may include a plurality of sensors S 1 , S 2 , S 3 , ..., And S 24 , the second sensor pair, which is the configuration of the two sensors S 12 and S 22 having the greatest potential difference variation, can be detected.

중심 노드 검출부(222)는 검출된 제 1센서쌍의 전위를 이용하여 심장의 중심 노드를 검출한다. 센서가 감지하는 전위는 중심 노드와의 거리에 반비례하기 때문에, 중심 노드 검출부(222)는 검출된 제 1센서쌍의 두 센서의 위치를 잇는 선상에서, 제 1센서쌍의 각 센서의 위치로부터 전위에 반비례하여 떨어진 거리의 일 교차지점을 중심 노드로 검출할 수 있다.The center node detection unit 222 detects the center node of the heart using the detected potential of the first sensor pair. Since the potential sensed by the sensor is inversely proportional to the distance from the center node, the center node detection unit 222 detects the potential from the position of each sensor of the first sensor pair on the line connecting the positions of the two sensors of the detected first sensor pair, It is possible to detect one intersection point of the distance away in inverse proportion to the center node.

도 5를 다시 참조하면, 센서 S4, S17 의 전위를 각각 |S4|, |S17|라 표기할 때, 중심 노드 검출부(222)는 센서 S4, S17 을 잇는 선상에서 l2: l1=|S4|: |S17|를 형성하는 일 교차지점 P1을 중심 노드로 검출할 수 있다. 예를 들어, |S4|= 2, |S17|= 1라면, 센서 S4 가 센서 S17 에 비해 중심 노드로부터 2배 멀리 떨어져 있다는 의미가 되고, 이에 따라, 중심 노드 검출부(222)는 l2: l1 = 2:1가 되는 지점 P1을 중심 노드로 검출하는 것이다. 5, when the sensor S 4, the voltage of S 17, respectively | S 4 |, | S 17 | to the title La, central node detection unit 222 l 2 from the line connecting the sensor S 4, S 17 : One intersection point P1 forming l 1 = | S 4 |: | S 17 | can be detected as a center node. For example, if | S 4 | = 2 and | S 17 | = 1, it means that the sensor S 4 is twice as far from the center node as compared with the sensor S 17 , l 2: to detect a point P 1 in which the first central node: l 1 = 2.

심장 축 검출부(223)는 검출된 제 2센서쌍의 위치를 이용하여 심장 축을 검출한다. 심장 축의 방향으로 전류의 변화가 가장 크게 발생하고 이는 곧 전위 변화를 의미하는 것으로, 심장 축 검출부(223)는 검출된 제 2센서쌍의 두 센서의 위치를 잇는 선을 심장 축으로 검출할 수 있다. 또한, 심장 축 검출부(223)는 중심 노드를 기점으로, QRS파형이 (-)에서 (+)가 되는 방향을 심장 축의 방향으로 검출할 수 있다. 이하에서는, 제 2센서쌍의 두 센서 중, 심장 축의 방향에 위치한 센서를 (+)센서, 그 반대 방향에 위치한 센서를 (-)센서라 각각 칭하는 것으로 한다. The heart axis detecting unit 223 detects the heart axis using the position of the detected second sensor pair. The change of the current in the direction of the heart axis occurs the greatest and this means the change of the potential. The heart axis detecting unit 223 can detect a line connecting the positions of the two sensors of the detected second sensor pair as a heart axis . In addition, the heart axis detecting section 223 can detect the direction in which the QRS waveform becomes (-) to (+) in the direction of the heart axis from the center node as a starting point. Hereinafter, of the two sensors of the second sensor pair, a sensor positioned in the direction of the heart axis is referred to as a (+) sensor, and a sensor positioned in the opposite direction is referred to as a (-) sensor.

도 6은 심장 축의 검출을 예시한 도면이다.6 is a diagram illustrating the detection of the heart axis.

도 6을 참조하면, 센서 검출부(221)를 통해 두 센서 S12, S22가 제 2센서쌍으로 검출되고 중심 노드 검출부(222)를 통해 일 교차지점 P1 이 중심 노드로 검출된 경우, 심장 축 검출부(223)는 센서 S12, S22 를 잇는 선을 심장 축으로 검출하고, 제 2센서의 두 센서 중 QRS파형이 (-)에서 (+)가 되는 방향에 위치한 센서가 S12일 때, S12가 (+)센서, S22가 (-)센서가 되어, 심장 축 검출부(223)는 중심 노드 P1을 기점으로 하여 (-)센서 S22에서 (+)센서 S12로 향하는 방향 D1을 심장 축의 방향으로 검출할 수 있는 것이다.6, when two sensors S 12 and S 22 are detected as the second sensor pair through the sensor detecting unit 221 and one crossing point P 1 is detected as the center node through the center node detecting unit 222, The axis detecting unit 223 detects a line connecting the sensors S 12 and S 22 as a heart axis, and when the sensor positioned in the direction in which the QRS waveform of the two sensors of the second sensor becomes (-) to (+) is S 12 , S 12 becomes a (+) sensor and S 22 becomes a (-) sensor. The heart axis detecting unit 223 detects a direction D (+) from the sensor S 22 to the sensor S 12 1 can be detected in the direction of the heart axis.

전위 보정부(224)는 검출된 중심 노드 및 심장 축을 이용하여 제 2센서쌍의 전위를 보정한다. 전위 보정부(224)는 검출된 중심 노드와 기준 중심 노드의 위치를 비교하고, 검출된 심장 축과 기준 심장 축의 방향을 비교하여 제 2센서쌍의 전위를 보정할 수 있다. 여기서, 기준 중심 노드 및 기준 심장 축의 방향은 미리 설정되어 저장부(230)에 각각 저장되어 있는 것으로 한다. The potential correction unit 224 corrects the potential of the second sensor pair using the detected center node and the heart axis. The potential corrector 224 can compare the position of the detected center node with the reference center node, and correct the potential of the second sensor pair by comparing the detected heart axis with the direction of the reference heart axis. Here, it is assumed that the directions of the reference center node and the reference heart axis are previously set and stored in the storage unit 230, respectively.

전위 보정부(224)에 대한 더욱 구체적인 설명은 도 7을 참조하여 상술하기로 한다. 도 7은 기준 중심 노드 및 기준 심장 축과의 비교를 통한 전위 보정을 설명하기 위한 도면이다.A more detailed description of the potential correction section 224 will be described with reference to FIG. 7 is a diagram for explaining the potential correction through comparison between the reference center node and the reference heart axis.

도 7을 참조하면, 검출된 심장 축과 기준 심장 축의 방향을 비교함으로써, 센서 검출부(221)에서 검출된 제 2센서쌍의 두 센서와 기준 심장 축 상의 두 센서를 대응시킬 수 있다. 이 때, 기준 심장 축 상의 두 센서를 이하 '기준 센서쌍'이라 칭하기로 한다. Referring to FIG. 7, the two sensors of the second sensor pair detected by the sensor detecting unit 221 and the two sensors on the reference heart axis can be matched by comparing the detected heart axis and the reference heart axis. At this time, the two sensors on the reference heart axis are hereinafter referred to as a 'reference sensor pair'.

예를 들어, 기준 중심 노드 및 기준 심장 축의 방향을 각각 P0 및 D0라 할 때, 검출된 심장 축 D1 과 기준 심장 축의 방향 D0 를 비교함으로써, 제 2센서쌍의 (-)센서 S22 는 기준 심장 축 상의 기준 센서쌍 S10, S23 중 (-)센서 S23 에 대응시킬 수 있고, 제 2센서쌍의 (+)센서 S12 는 상술한 기준 센서쌍 S10, S23 중 (+)센서 S10 에 각각 대응시킬 수 있다.For example, when the directions of the reference center node and the reference heart axis are P 0 and D 0 , respectively, by comparing the detected heart axis D 1 with the direction D 0 of the reference heart axis, the (-) sensor S 22 is a reference sensor pairs S 10, S 23 of the on the reference heart axis - of the sensors it is possible to correspond to S 23, the second sensor pair (+) sensor S 12 is the aforementioned reference sensor pairs S 10, S 23 () (+) Sensor S 10 , respectively.

전위 보정부(224)는 검출된 제 2센서쌍의 전위를 기준 센서쌍의 위치에서의전위로 보정할 수 있다. 전위 보정부(224)는 검출된 중심 노드로부터 제 2센서쌍이 떨어진 거리와 기준 중심 노드로부터 기준 센서쌍이 떨어진 거리를 대응되는 센서끼리 각각 비교하여, 거리에 반비례하도록 제 2센서쌍의 전위를 보정할 수 있다. The potential correction section 224 can correct the potential of the detected second sensor pair to the potential at the position of the reference sensor pair. The potential corrector 224 compares the distances of the second sensor pair from the detected center node and the distances of the reference sensor pairs from the reference center node with each other and corrects the potential of the second sensor pair so as to be inversely proportional to the distance .

전위 보정부(224)는 대응되는 센서끼리 각각 비교하여, 검출된 중심 노드로부터 떨어진 거리 비율보다 기준 중심 노드로부터 떨어진 거리 비율이 큰 경우에는 전위를 낮추고, 검출된 중심 노드로부터 떨어진 거리 비율보다 기준 중심 노드로부터 떨어진 거리 비율이 작은 경우에는 전위를 높일 수 있다. The potential correcting unit 224 compares each of the corresponding sensors, and when the ratio of the distance from the detected center node is larger than the distance ratio from the detected center node, the potential correcting unit 224 lowers the potential, When the distance ratio from the node is small, the potential can be increased.

여기서, 거리 비율은 두 센서 사이의 거리 대비 중심 노드(두 센서가 제 2센서쌍인 경우) 또는 기준 중심 노드(두 센서가 기준 센서쌍인 경우)로부터 두 센서 중 대상 센서까지의 거리를 의미한다. 대상 센서가 제 2센서쌍 중 어느 하나인 경우, 대상 센서의 거리 비율은 제 2센서쌍의 두 센서 사이의 거리 대비 중심 노드로부터 대상 센서까지의 거리를 의미하며, 대상 센서가 기준 센서쌍 중 어느 하나인 경우, 대상 센서의 거리 비율은 기준 센서쌍의 두 센서 사이의 거리 대비 기준 중심 노드로부터 대상 센서까지의 거리를 각각 의미하는 것이다. 예를 들어, 검출된 제 2센서쌍 S12, S22 중 대상 센서를 S12으로 하는 경우, 대상 센서 S12 의 거리 비율은 l12/(l11+l12)이 되며, 기준 센서쌍 S10, S23 중 대상 센서를 S23으로 하는 경우, 대상 센서 S23의 거리 비율은 l01/(l01+l02)를 의미하게 된다.Here, the distance ratio means the distance from the center node (when the two sensors is the second sensor pair) or the reference center node (when the two sensors are the reference sensor pair) to the target sensor of the two sensors with respect to the distance between the two sensors . When the target sensor is any one of the second sensor pairs, the distance ratio of the target sensor means the distance from the center node to the target sensor with respect to the distance between the two sensors of the second sensor pair. In one case, the distance ratio of the target sensor means the distance from the reference center node to the target sensor, with respect to the distance between the two sensors of the reference sensor pair. For example, the detected second sensor pairs S 12, if the of S 22 target sensor to S 12, the distance ratio of the target sensor S 12 is l 12 / (l 11 + l 12) , and a reference sensor pair S 10, when the S of the target sensor 23 to S 23, the distance ratio of the target sensor S 23 is meant the l 01 / (l 01 + l 02).

도 7에서 기준 중심 노드 P0 가 환형의 중심이라고 할 때, 전위 보정부(224)는 검출된 제 2센서쌍 S12, S22 중 센서 S12 는 센서 S12 의 거리 비율보다 대응되는 센서 S10의 거리 비율이 작으므로 전위를 높이고, 센서 S22는 센서 S22의 거리 비율보다 대응되는 센서 S23의 거리 비율이 크므로 전위를 낮추는 것이다. 7, when the reference center node P 0 is the center of the annulus, the potential correction unit 224 determines that the sensor S 12 among the detected second sensor pairs S 12 and S 22 is closer to the corresponding sensor S 12 than the distance ratio of the sensor S 12 10 , the potential of the sensor S 22 is lowered because the distance ratio of the sensor S 23 is larger than the distance ratio of the sensor S 22 .

이와 같은 방법으로, 검출된 제 2센서쌍의 전위는 대응되는 기준 센서쌍의 위치에서의 전위로 보정되게 된다. 예를 들어, 검출된 제 2센서쌍 S12, S22 중 센서 S12 의 전위는 대응되는 센서 S10 위치에서의 전위로 보정되고, 센서 S22 의 전위는 대응되는 센서 S23 위치에서의 전위로 보정되는 것이다.In this way, the potential of the detected second sensor pair is corrected to the potential at the position of the corresponding reference sensor pair. For example, the detected second sensor pairs S 12, the potential of S 22 of the sensor S 12 is corrected to the potential at the sensor S 10 where the corresponding potential of the sensor S 22 is the potential at the sensor S 23 where the corresponding .

다시 도 1을 참조하면, 심전도 측정부(220b)는 제 2센서쌍의 보정된 전위를 이용하여 심전도를 측정한다. 심전도 측정부(220b)는 제 2센서쌍을 구성하는 두 센서의 보정된 전위를 이용하여 시간의 흐름에 따른 두 센서의 전위차를 산출하고, 산출된 전위차에 기초하여 심전도를 측정할 수 있다. 전위차를 이용한 심전도의 측정 방법은 종래 공지된 기술인 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Referring again to FIG. 1, the electrocardiogram measuring unit 220b measures the electrocardiogram using the corrected potential of the second sensor pair. The electrocardiogram measuring unit 220b may calculate the potential difference of the two sensors according to the time, using the corrected potential of the two sensors constituting the second sensor pair, and measure the electrocardiogram based on the calculated potential difference. The electrocardiogram measuring method using the potential difference is a conventionally known technique, and a detailed description thereof will be omitted.

상술한 연산처리부(220)에 의하면, 심전도 감지 장치(100)의 장착 위치나 방향에 구애되지 않고 검출되는 제 2센서쌍의 전위를 항상 기준 세선쌍 위치에서의 전위로 보정하게 되며, 보정된 전위를 이용하여 심전도를 측정하므로, 이와 같은 연산처리부(220)를 포함하는 제어 장치(200) 및 심전도 측정 시스템(1)은 정규화된 심전도 데이터를 제공할 수 있다.According to the above-described operation processing unit 220, the potential of the second sensor pair, which is detected regardless of the mounting position or direction of the electrocardiogram sensing apparatus 100, is always corrected to the potential at the reference fine line pair position, The controller 200 and the electrocardiogram measuring system 1 including the calculation unit 220 can provide the normalized electrocardiogram data.

이와 같은 연산처리부(220)는 집적 회로가 형성된 적어도 하나의 칩을 포함하는 각종 프로세서(processor)로 마련될 수 있다. 또한, 연산 처리부(220)는 하나의 프로세서에 마련될 수도 있으나, 복수의 프로세서에 분리되어 마련되는 것도 가능하다. 예를 들어, 전처리부(220a)와 심전도 측정부(220b)가 하나의 프로세서를 구성할 수 있다. 또는, 전처리부(220a)와 심전도 측정부(220b)가 서로 다른 프로세서에 각각 마련될 수도 있다.The arithmetic processing unit 220 may be provided with various processors including at least one chip on which an integrated circuit is formed. In addition, the operation processing unit 220 may be provided in one processor, but may be separately provided in a plurality of processors. For example, the preprocessing unit 220a and the electrocardiogram measuring unit 220b may constitute one processor. Alternatively, the preprocessing unit 220a and the electrocardiogram measuring unit 220b may be provided in different processors, respectively.

저장부(230)는 심전도 측정 시스템(1)의 동작을 위한 각종 데이터 및 프로그램을 일시 또는 비일시적으로 저장한다. The storage unit 230 stores various data and programs for the operation of the electrocardiogram measurement system 1 temporarily or temporarily.

일 예로, 저장부(230)는 심전도 감지 장치(100)로부터 수신된 전위, 제 1센서쌍의 검출을 위한 소정 시점 및 검출된 제 1센서쌍, 제 2센서쌍의 검출을 위한 소정 시간간격 및 검출된 제 2센서쌍, 검출된 중심 노드 및 심장 축, 기준 센서쌍, 기준 중심 노드 및 심장 축, 및 제 2센서쌍의 보정된 전위, 최종적으로 측정된 심전도 등을 저장할 수 있다. 다른 예로, 저장부(230)는 전위차가 가장 큰 제 1센서쌍을 검출하기 위한 프로그램, 전위차 변화량이 가장 큰 제 2센서쌍을 검출하기 위한 프로그램, 중심 노드 및 심장 축을 검출하기 위한 프로그램, 제 2센서쌍의 전위 보정을 위한 프로그램, 보정된 전위를 이용하여 심전도를 측정하기 위한 프로그램 등을 저장할 수 있다. In one example, the storage unit 230 stores the electric potential received from the electrocardiograph sensing apparatus 100, a predetermined time point for detection of the first sensor pair, a predetermined time interval for detection of the first sensor pair, The detected second sensor pair, the detected center node and heart axis, the reference sensor pair, the reference center node and the heart axis, and the corrected potential of the second sensor pair, finally measured electrocardiogram, and the like. As another example, the storage unit 230 may include a program for detecting a first sensor pair having the largest potential difference, a program for detecting a second sensor pair having the largest potential variation, a program for detecting a center node and a heart axis, A program for correcting the potential of the sensor pair, a program for measuring the electrocardiogram using the corrected potential, and the like.

이와 같은 저장부(230)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory: RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에 알려져 있는 임의의 다른 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 저장부(230)는 인터넷(internet)상에서 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영할 수도 있다.The storage unit 230 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory (for example, SD or XD memory, etc.) ), A random access memory (RAM), a static random access memory (SRAM), a read-only memory (ROM), an electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), a programmable read- A magnetic disk, an optical disk, a memory, a magnetic disk, or an optical disk. However, the present invention is not limited thereto and may be implemented in any other form known in the art. Also, the storage unit 230 may operate a web storage that performs a storage function on the internet.

출력 장치(300)는 제어 장치(200)의 제어 신호에 따라 검출된 중심 노드, 심장 축, 및 최종적으로 측정된 심전도 데이터 등을 출력할 수 있다. 출력 장치(300)는 검사자의 확인을 위해 심전도 데이터 등을 화면 출력할 수도 있고, 타 장치 또는 시스템으로 출력할 수도 있다.The output device 300 may output the detected center node, heart axis, and finally measured electrocardiogram data according to a control signal of the control device 200. [ The output device 300 may display the electrocardiogram data or the like on the screen or output it to another device or system for confirmation by the inspector.

화면 출력하는 경우, 검사자는 출력되는 심전도 데이터 등을 확인함으로써, 대상체의 심장의 이상 유무를 판단할 수 있게 된다. In the case of outputting on the screen, the examiner can check the presence or absence of an abnormality in the heart of the subject by checking the electrocardiogram data or the like to be outputted.

예를 들어, 도 4를 통해 설명한 바 있듯이, PQ의 간격은 보통 0.11초 내지 0.20초의 범위인데, 화면으로 출력되는 PQ의 간격이 0.20초 이상으로 연장된 경우, 검사자는 동맥경화 등 대상체의 심장에 이상이 있음을 확인할 수 있으며, 그 연장 시간에 비추어 이상의 정도 등을 판단할 수 있게 된다. For example, as described with reference to FIG. 4, the interval of PQ is usually in the range of 0.11 second to 0.20 second. If the interval of PQ outputted to the screen is extended to 0.20 second or more, And it is possible to judge the degree of abnormality or the like in light of the extended time.

또한, 기준축 센서쌍과 함께 화면 출력되는 심장 축을 통해, 검사자는 심장 축의 기울기를 확인할 수 있으며, 이로써 심장 축의 정상 여부나 정상 범위 내에 있는지 여부를 판단할 수 있게 된다. 여기서, 기준축 센서쌍은 전위 센싱부(110)에 포함된 복수의 센서 중 심장 축의 기울기 측정을 위해 기준이 되는 두 센서를 의미하는 것으로, 예를 들어, 장착부(130) 중심의 상하에 위치한 두 센서로서 전술한 바 있는 도 5의 예시에서는 두 센서 S1, S13이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Also, through the heart axis displayed on the screen together with the reference axis sensor pair, the examiner can check the tilt of the heart axis, thereby determining whether the heart axis is normal or within the normal range. Herein, the reference axis sensor pair refers to two sensors as a reference for measuring the tilt of the heart axis among a plurality of sensors included in the potential sensing unit 110. For example, In the example of FIG. 5 described above as the sensor, there are two sensors S 1 and S 13 , but it is not limited thereto.

예를 들어, 기준축 센서쌍의 컬러가 나머지 센서의 컬러와 다르게 표시되고, 이와 함께 심장 축이 표시되는 경우, 검사자는 기준축 센서쌍의 위치를 확인하고, 기준축 센서쌍 및 심장 축이 이루는 각도를 바탕으로 심장 축의 기울기를 확인할 수 있게 되는 것이다. 화면 출력을 위해, 출력 장치(300)는 각종 디스플레이 패널로 마련될 수 있다. 예를 들어, 출력 장치(300)는 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT), 디지털 광원 처리(Digital Light Processing: DLP) 패널, 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Penal), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 전기 발광(Electro Luminescence: EL) 패널, 전기영동 디스플레이(Electrophoretic Display: EPD) 패널, 전기변색 디스플레이(Electrochromic Display: ECD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등을 채용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, if the color of the reference axis sensor pair is displayed differently than the color of the rest of the sensor and the heart axis is displayed with it, the inspector checks the position of the reference axis sensor pair, The tilt of the heart axis can be confirmed based on the angle. For screen output, the output device 300 may be provided with various display panels. For example, the output device 300 may include a cathode ray tube (CRT), a digital light processing (DLP) panel, a plasma display panel, a liquid crystal display (LCD) Panel, an electroluminescence (EL) panel, an electrophoretic display (EPD) panel, an electrochromic display (ECD) panel, a light emitting diode (LED) panel or an organic light emitting diode Light Emitting Diode (OLED) panel, and the like, but the present invention is not limited thereto.

타 장치 또는 시스템으로 출력하는 경우, 출력 장치(300)는 타 장치 또는 시스템과의 유무선 통신을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.When outputting to another apparatus or system, the output apparatus 300 may include a communication module for wired / wireless communication with another apparatus or system.

이상으로 심전도 측정 시스템(1)의 구성 및 각 구성의 역할을 실시예들을 바탕으로 설명하였으며, 이하에서는 주어진 흐름도를 참조하여 심전도 측정 방법을 살펴보기로 한다. The configuration of the electrocardiogram measuring system 1 and the roles of the respective components have been described based on the embodiments. Hereinafter, a method of measuring electrocardiogram will be described with reference to a given flowchart.

도 8은 일 실시예에 따른 심전도 측정 방법의 흐름도이다. 도 8을 설명함에 있어, 상술한 바와 동일하거나 대응되는 내용은 생략하여 설명하기로 한다.8 is a flowchart of a method of measuring an electrocardiogram according to an embodiment. In the description of FIG. 8, the same or corresponding contents as those described above will be omitted.

도 8을 참조하면, 심전도 감지 장치(100)에 포함된 복수의 센서가 대상체의 심장 박동에 따라 체표면에 발생하는 전위를 감지한다(510).Referring to FIG. 8, a plurality of sensors included in the electrocardiogram sensing apparatus 100 sense a potential generated on a body surface according to a heartbeat of a subject (510).

이 때, 심전도 감지 장치(100)는 환형의 밴드를 포함하며, 복수의 센서는 환형의 밴드에 소정의 간격으로 배치된다. 복수의 센서는 환형의 밴드가 대상체에 장착됨에 따라 체표면에 접촉되어 전위를 감지할 수 있다. At this time, the electrocardiograph sensing apparatus 100 includes an annular band, and a plurality of sensors are arranged at predetermined intervals in an annular band. The plurality of sensors can sense the electric potential by contacting the surface of the body with the annular band mounted on the object.

제어 장치(200)는 복수의 센서 중, 소정 시점에서의 전위차가 가장 큰 두 센서인 제 1센서쌍을 검출한다(520). The control device 200 detects a first sensor pair, which is the two sensors having the largest potential difference at a predetermined point in time among the plurality of sensors (520).

구체적으로, 복수의 센서가 S1, S2, S3, …, S24로 구성된다고 할 때, 제어 장치(220)는 먼저 복수의 센서 중에서 두 개의 센서로 조합된 센서쌍을 모두 구성한다. 예를 들어, 제어 장치(220)는 센서 S1과 다른 센서 S2, S3, S4, …, S24 를 조합하여, 센서쌍 (S1, S2), (S1, S3), (S1, S4), …, (S1, S24)를 구성한다. 또한, 제어 장치(220)는 센서 S2 와 다른 센서 S3, S4, …, S24 를 조합하여, 센서쌍 (S2, S3), (S2, S4), …, (S2, S24)를 구성한다. 마찬가지 방법으로, 센서 S3, S4, …, S24 각각에 대해서, 다른 센서와의 조합으로 센서쌍을 구성한다. 따라서, 제어 장치(220)는 센서 S1 에 대해 23개의 센서쌍, 센서 S2 에 대해 22개의 센서쌍, 센서 S3 에 대해 21개의 센서쌍을 구성할 수 있으며, 총 276개의 센서쌍을 구성하게 된다.Specifically, a plurality of sensors S 1 , S 2 , S 3 , ... , And S 24 , the controller 220 first configures all the sensor pairs that are combined with two sensors among the plurality of sensors. For example, the control device 220 may determine that the sensor S 1 and the other sensors S 2 , S 3 , S 4 , ... , A combination of S 24, the sensor pairs (S 1, S 2), (S 1, S 3), (S 1, S 4), ... , (S 1 , S 24 ). In addition, the control device 220 may be configured to detect the sensor S 2 and other sensors S 3 , S 4 , ... , S 24 , and the sensor pair (S 2 , S 3 ), (S 2 , S 4 ), ... , (S 2 , S 24 ). In the same way, the sensors S 3 , S 4 , ... , And S 24 constitute a sensor pair in combination with other sensors. Thus, the control device 220 is configured of 23 sensor pair, the sensor S 2 22 of sensor pairs, the sensor S 3 21 of sensor pairs can, and a total of 276 sensor pair to configure for for for the sensor S 1 .

다음으로, 제어 장치(220)는 각 센서쌍을 구성하는 센서의 전위차를 산출하고, 산출된 전위차 중 가장 큰 전위차가 산출된 센서쌍을 검출한다. 상술한 예에서, 제어 장치(220)는 총 276개의 센서쌍을 구성하였으므로, 산출된 276개의 전위차 중 가장 큰 전위차를 갖는 센서쌍을 검출하는 것이다. 예를 들어, (S4, S17)의 센서쌍이 가장 큰 건위차를 갖는 것으로 가정할 때, 제어 장치(220)는 센서쌍 (S4, S17) 또는 두 센서 S4, S17 을 제 1센서쌍으로 검출하게 된다.Next, the control device 220 calculates the potential difference of the sensors constituting each sensor pair, and detects the sensor pair in which the largest potential difference among the calculated potential differences is calculated. In the example described above, the controller 220 constitutes a total of 276 sensor pairs, and thus detects the sensor pair having the largest potential difference among the 276 calculated potential differences. For example, (S 4, S 17) when the sensor pair is assumed to have the greatest stomach difference, the controller 220 of the sensor pair (S 4, S 17) or the two sensor S 4, S 17 claim 1 sensor pair.

그 다음, 제어 장치(220)는 검출된 제 1센서쌍의 전위를 이용하여 심장의 중심 노드를 검출한다(530). Then, the control device 220 detects the center node of the heart using the detected potential of the first sensor pair (530).

센서가 감지하는 전위는 중심 노드와의 거리에 반비례하기 때문에, 제어 장치(220)는 검출된 제 1센서쌍의 위치를 잇는 선상에서, 제 1센서쌍의 각 센서의 위치로부터 전위에 반비례하여 떨어진 거리의 일 교차지점을 중심 노드로 검출할 수 있다.Since the potential sensed by the sensor is inversely proportional to the distance from the center node, the control device 220 detects the position of the first sensor pair from the position of each sensor of the first sensor pair in inverse proportion to the potential, The intersection point of the distance can be detected as the center node.

또한, 제어 장치(220)는 복수의 센서 중, 소정 시간간격에서의 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서인 제 2센서쌍을 검출한다(540).In addition, the control device 220 detects a second sensor pair, which is the two sensors having the largest amount of potential difference change at a predetermined time interval, among the plurality of sensors (540).

제어 장치(220)는 소정 시간간격 동안 센서간의 전위차 변화량을 모니터링하며, 전위차가 가장 많이 변화한 두 센서를 제 2센서쌍으로 검출한다. 제어 장치(220)는 상술한 바와 같이, 복수의 센서 S1, S2, S3, …, S24 의 조합으로 생성된 총 276개의 센서쌍 중, 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서로 구성된 제 2센서쌍 검출할 수 있다.The controller 220 monitors the amount of potential difference change between the sensors for a predetermined time interval and detects the two sensors with the largest potential difference as the second sensor pair. As described above, the control device 220 includes a plurality of sensors S 1 , S 2 , S 3 , ... And S 24 , a second sensor pair composed of two sensors having the largest amount of potential difference change can be detected.

그 다음, 제어 장치(220)는 검출된 제 2센서쌍의 위치를 이용하여 심장 축을 검출한다(550). Control device 220 then detects the heart axis using the detected position of the second sensor pair (550).

심장 축의 방향으로 전류의 변화가 가장 크게 발생하고 이는 곧 전위 변화를 의미하는 것으로, 제어 장치(220)는 검출된 제 2센서쌍의 두 센서의 위치를 잇는 선을 심장 축으로 검출할 수 있다. 또한, 제어 장치(220)는 중심 노드를 기점으로, QRS파형이 (-)에서 (+)가 되는 방향을 심장 축의 방향으로 검출할 수 있다. 제 2센서쌍의 두 센서는 QRS파형이 (-)에서 (+)가 되는 방향에 위치한 (+)센서와 그 반대 방향에 위치한 (-)센서로 구분 가능하며, (-)센서에서 (+)센서로의 방향이 심장 축의 방향으로 검출되는 것이다. The control device 220 can detect a line connecting the positions of the two sensors of the detected second sensor pair as a heart axis. Further, the control device 220 can detect the direction in which the QRS waveform becomes (-) to (+) in the direction of the heart axis, starting from the center node. The two sensors of the second sensor pair can be classified into a (+) sensor located in the direction of (-) to (-) and a (-) sensor located in the opposite direction of the QRS waveform, The direction to the sensor is detected in the direction of the heart axis.

그런 다음, 제어 장치(220)는 검출된 중심 노드 및 심장 축을 이용하여, 제 2센서쌍의 전위를 보정한다(560). Control device 220 then corrects the potential of the second sensor pair using the detected center node and heart axis (560).

제어 장치(220)는 검출된 중심 노드와 기준 중심 노드의 위치를 비교하고, 검출된 심장 축과 기준 심장 축의 방향을 비교하여 제 2센서쌍의 전위를 보정할 수 있다. The controller 220 may compare the position of the detected center node with the reference center node and compare the detected heart axis with the reference heart axis to correct the potential of the second sensor pair.

구체적으로, 검출된 심장 축과 기준 심장 축의 방향을 비교함으로써, 제 2센서쌍과 기준 심장 축 상의 두 센서인 기준 센서쌍를 대응시킬 수 있는데, 제어 장치(220)는 검출된 중심 노드로부터 제 2센서쌍이 떨어진 거리와 기준 중심 노드로부터 기준 센서쌍이 떨어진 거리를 대응되는 센서끼리 각각 비교하여, 거리에 반비례하도록 제 2센서쌍의 전위를 보정할 수 있다. Specifically, by comparing the direction of the detected heart axis with the reference heart axis, it is possible to correspond the reference sensor pair, which is the two sensors on the reference heart axis, with the second sensor pair, The potential of the second sensor pair can be corrected to be in inverse proportion to the distance by comparing the distance between the pair and the distance of the reference sensor pair from the reference center node with each other.

제어 장치(220)는 대응되는 센서끼리 각각 비교하여, 검출된 중심 노드로부터 떨어진 거리 비율보다 기준 중심 노드로부터 떨어진 거리 비율이 큰 경우에는 전위를 낮추고, 검출된 중심 노드로부터 떨어진 거리 비율보다 기준 중심 노드로부터 떨어진 거리 비율이 작은 경우에는 전위를 높일 수 있다. 즉, 검출된 제 2센서쌍의 전위는 대응되는 기준 센서쌍 위치에서의 전위로 보정되게 된다. The controller 220 compares each of the corresponding sensors with each other. When the distance ratio from the reference center node is larger than the distance ratio from the detected center node, the controller 220 lowers the potential, The potential can be increased. That is, the potential of the detected second sensor pair is corrected to the potential at the corresponding reference sensor pair position.

제어 장치(220)는 제 2센서쌍의 보정된 전위를 이용하여 심전도를 측정한다(570). The control device 220 measures the electrocardiogram using the corrected potential of the second sensor pair (570).

제어 장치(220)는 제 2센서쌍을 구성하는 두 센서의 보정된 전위를 이용하여 시간의 흐름에 따른 두 센서의 전위차를 산출하고, 산출된 전위차에 기초하여 심전도를 측정할 수 있다. 전위차를 이용한 심전도의 측정 방법은 종래 공지된 기술인 바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The control device 220 can calculate the potential difference of the two sensors with the passage of time using the corrected potentials of the two sensors constituting the second sensor pair and measure the electrocardiogram based on the calculated potential difference. The electrocardiogram measuring method using the potential difference is a conventionally known technique, and a detailed description thereof will be omitted.

510 내지 570 과정에 따른 심전도 측정 방법은, 심전도 감지 장치(100)의 장착 위치나 방향에 구애되지 않고, 검출되는 제 2센서쌍의 전위를 항상 기준 센서쌍 위치에서의 전위로 보정하게 되며, 보정된 전위를 이용하여 심전도를 측정하므로, 정규화된 심전도 데이터를 제공할 수 있다.The electrocardiogram measuring method according to the steps 510 to 570 corrects the detected potential of the second sensor pair to the potential at the reference sensor pair position without regard to the mounting position or direction of the electrocardiograph sensing apparatus 100, And the electrocardiogram is measured using the potential, so that normalized electrocardiogram data can be provided.

한편, 570 과정 이후, 출력 장치(300)를 통해 측정된 심전도 데이터를 외부에 출력하는 과정이 추가되는 것도 가능하다.It is also possible to add the process of outputting the electrocardiogram data measured through the output device 300 to the outside after step 570.

상술한 심전도 감지 장치, 심전도 측정 시스템 및 방법에 의하면, 심전도 감지 장치의 장착 위치나 방향에 관계없이 정규화된 심전도 데이터를 제공할 수 있다. 또한, 정규화된 심전도 데이터를 제공함에 따라 심전도 측정 및 관리의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 수집된 심전도 데이터를 딥러닝 등 기계학습에 이용하는 경우, 정규화된 심전도 데이터를 제공함으로써 예측 성능을 높일 수 있다. 장착 위치나 방향에 구애받지 않으므로, 검사자가 심전도 감지 장치를 장착시키거나 이용하는데 있어 편의성을 제공할 수 있다. According to the electrocardiogram sensing apparatus, the electrocardiogram measurement system and the method described above, the normalized electrocardiogram data can be provided regardless of the mounting position or orientation of the electrocardiogram sensing apparatus. In addition, by providing the normalized ECG data, it is possible to improve the accuracy and reliability of the ECG measurement and management. In case of using the collected ECG data for machine learning such as deep learning, it is possible to improve the prediction performance by providing normalized ECG data have. Since the position and orientation of the device are not affected, the examiner can provide convenience in mounting or using the electrocardiograph sensing device.

이상으로 예시된 도면을 참조로 하여, 심전도 감지 장치, 이를 포함하는 심전도 측정 시스템 및 방법의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the electrocardiogram sensing apparatus and the electrocardiogram measuring system and method including the electrocardiogram sensing apparatus have been described with reference to the drawings exemplified above, those skilled in the art will appreciate that the present invention is not limited thereto, It will be appreciated that the invention may be embodied in other specific forms without modification. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

1 : 심전도 측정 시스템
100 : 심전도 감지 장치 110 : 전위 센싱부
120 : 통신부 200 : 제어 장치
210 : 통신부 220 : 연산처리부
220a : 전처리부 221 : 센서 검출부
222 : 중심 노드 검출부 223 : 심장 축 검출부
224 : 전위 보정부 220b : 심전도 측정부
230 : 저장부 300 : 출력 장치1: ECG measurement system
100: Electrocardiogram sensing device 110: Potential sensing part
120: communication unit 200: control device
210: communication unit 220:
220a: preprocessing section 221: sensor detecting section
222: central node detecting unit 223: heart axis detecting unit
224: potential correcting unit 220b: electrocardiogram measuring unit
230: storage unit 300: output device

Claims (15)

복수의 센서로 마련되어, 대상체의 심장 박동에 따라 체표면에서 발생하는 전위를 감지하는 전위 센싱부;
상기 복수의 센서 중, 소정 시점(時点)에서의 전위차가 가장 큰 두 센서인 제 1센서쌍를 이용하여 심장의 중심 노드를 검출하고, 소정 시간간격에서의 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서인 제 2 센서쌍을 이용하여 심장 축을 검출하고, 상기 검출된 중심 노드 및 심장 축을 이용하여 상기 제 2 센서쌍이 감지한 전위를 보정하는 전처리부; 및
상기 제 2센서쌍의 보정된 전위를 이용하여 상기 대상체의 심전도를 측정하는 심전도 측정부;
를 포함하는 심전도 측정 시스템.
A potential sensing unit which is provided as a plurality of sensors and senses a potential generated on the body surface according to a heartbeat of the object;
A central node of the heart is detected using a first sensor pair which is two sensors having the largest potential difference at a predetermined point in time (time point), and a second sensor A preprocessor for detecting a heart axis using a pair of the first sensor pair and correcting a potential sensed by the second sensor pair using the detected center node and the heart axis; And
An electrocardiogram measuring unit for measuring an electrocardiogram of the subject using the corrected potential of the second sensor pair;
Wherein the electrocardiogram measuring system comprises:
제 1 항에 있어서,
상기 전위 센싱부는,
환형의 밴드에 상기 복수의 센서가 소정의 간격으로 배치되며, 상기 밴드의 장착으로 상기 체표면에 접촉되는 심전도 측정 시스템.
The method according to claim 1,
The potential-
Wherein the plurality of sensors are arranged at predetermined intervals on an annular band and contact with the surface of the body by mounting the band.
제 2 항에 있어서,
상기 전처리부는,
상기 제 1센서쌍의 전위를 이용하여 상기 중심 노드를 검출하는 중심 노드 검출부; 를 포함하는 심전도 측정 시스템.
3. The method of claim 2,
The pre-
A center node detector for detecting the center node using the potential of the first sensor pair; Wherein the electrocardiogram measuring system comprises:
제 3 항에 있어서,
상기 중심 노드 검출부는,
상기 제 1센서쌍의 두 센서의 위치를 잇는 선상에서, 상기 제 1센서쌍의 각 센서의 위치로부터 전위에 반비례하여 떨어진 거리의 일 교차지점을 상기 중심 노드로 검출하는 심전도 측정 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the center node detection unit comprises:
Wherein the center node detects one intersection point of a distance inversely proportional to a potential from a position of each sensor of the first sensor pair on a line connecting positions of two sensors of the first sensor pair.
제 2 항에 있어서,
상기 전처리부는,
상기 제 2센서쌍의 위치를 이용하여 상기 심장 축을 검출하는 심장 축 검출부; 를 포함하는 심전도 측정 시스템.
3. The method of claim 2,
The pre-
A heart axis detecting unit that detects the heart axis using the position of the second sensor pair; Wherein the electrocardiogram measuring system comprises:
제 5 항에 있어서,
상기 심장 축 검출부는,
상기 제 2센서쌍의 두 센서의 위치를 잇는 선을 상기 심장 축으로 검출하는 심전도 측정 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the heart-
And a line connecting the positions of the two sensors of the second sensor pair is detected as the heart axis.
제 5 항에 있어서,
상기 심장 축 검출부는,
상기 중심 노드를 기점으로, QRS파형이 (-)에서 (+)가 되는 방향을 상기 심장 축의 방향으로 검출하는 심전도 측정 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the heart-
And detects a direction in which the QRS waveform becomes (-) to (+) from the center node as a direction of the heart axis.
제 2 항에 있어서,
상기 전처리부는,
상기 검출된 중심 노드와 기준 중심 노드의 위치를 비교하고, 상기 검출된 심장 축과 기준 심장 축의 방향을 비교하여 상기 제 2센서쌍의 전위를 보정하는 전위 보정부; 를 포함하는 심전도 측정 시스템.
3. The method of claim 2,
The pre-
A potential corrector for comparing a position of the detected center node with a reference center node and for correcting a potential of the second sensor pair by comparing the detected heart axis with a reference heart axis direction; Wherein the electrocardiogram measuring system comprises:
제 8 항에 있어서,
상기 전위 보정부는,
상기 검출된 심장 축과 기준 심장 축의 방향을 비교하여, 상기 제 2센서쌍과 기준 심장 축 상의 두 센서인 기준 센서쌍을 대응시키고, 상기 제 2센서쌍의 전위를 상기 기준 센서쌍의 위치에서의 전위로 보정하는 심전도 측정 시스템
9. The method of claim 8,
Wherein the potential correcting unit comprises:
And comparing the detected direction of the heart axis and the reference cardiac axis to correspond to the reference sensor pair which is the two sensors on the reference heart axis and the second sensor pair, Electrocardiogram measuring system that corrects by potential
제 9 항에 있어서,
상기 전위 보정부는,
상기 검출된 중심 노드로부터 상기 제 2센서쌍이 떨어진 거리와 상기 기준 중심 노드로부터 상기 기준 센서쌍이 떨어진 거리를 대응되는 센서끼리 각각 비교하여, 거리에 반비례하도록 상기 제 2센서쌍의 전위를 보정하는 심전도 측정 시스템.
10. The method of claim 9,
Wherein the potential correcting unit comprises:
An electrocardiogram measuring unit for comparing the distance between the second sensor pair from the detected center node and the distance at which the reference sensor pair is separated from the reference center node with each other and correcting the potential of the second sensor pair in inverse proportion to the distance, system.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 복수의 센서가 대상체의 심장 박동에 따라 체표면에서 발생하는 전위를 감지하고;
상기 복수의 센서 중, 소정 시점(時点)에서의 전위차가 가장 큰 두 센서인 제 1센서쌍을 이용하여 심장의 중심 노드를 검출하고;
상기 복수의 센서 중, 소정 시간간격에서의 전위차 변화량이 가장 큰 두 센서인 제 2센서쌍을 이용하여 심장 축을 검출하고;
상기 검출된 중심 노드 및 심장 축을 이용하여 상기 제 2센서쌍이 감지한 전위를 보정하고; 및
상기 제 2센서쌍의 보정된 전위를 이용하여 상기 대상체의 심전도를 측정하는;
것을 포함하는 심전도 측정 방법.A plurality of sensors senses a potential generated on the body surface according to a heartbeat of the object;
Detecting a center node of the heart using a first sensor pair, which is two sensors having a largest potential difference at a predetermined point in time (time point) among the plurality of sensors;
Detecting a heart axis using a second sensor pair, which is the two sensors having the largest amount of potential difference change at predetermined time intervals, among the plurality of sensors;
Correct the potential sensed by the second sensor pair using the detected center node and heart axis; And
Measuring the electrocardiogram of the subject using the corrected potential of the second sensor pair;
The method comprising the steps of:
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