KR20080088226A - 심전도 판독을 위한 보조정보 제시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심전도 신호의 분석을 통하여 비정상적인 심전도 변화를 검출하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심전도 형상(shape)을 분류하기 위하여 기존에 환자의 이상 여부를 판단하기 위하여 심전도 판독자에게 제시하여 주지 못했던 심전도 형상에 의한 분류 정보를 제공하고, 빠른 심전도 판독을 위해 심전도 측정 정보 중에서 이상치를 보이는 부분의 정보를 부각하여 제공함으로써 판독자가 빠른시간 내에 다량의 심전도 측정 결과를 판독하고, 심전도 측정 결과를 더욱 정확하게 판단할 수 있도록 하기 위한 보조 정보를 제공하기 위하여, 심전도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 심전도의 형상을 인식하는 단계와, 상기 인식된 정보와 2개 이상의 표준 정보를 비교하는 단계와, 상기 인식된 정보가 2개 이상의 표준 정보 중에서 어느 것에 포함되는지를 판단하는 단계와, 상기 판단된 결과를 심전도 판독자에게 제시하여 주는 단계를 포함하여 구성되는 특징이 있다.

심전도, 문턱값, R파, J포인트, ST-세그먼트(segment)

Description

심전도 판독을 위한 보조 정보 제시 방법{METHOD TO MAKE SUB INFORMATION TO CATEGORIZE ELECTROCARDIOGRAM}

도 1은 본 발명에서의 정상 심전도

도 2는 본 발명에서의 6개의 표준 심전도

도 3은 본 발명에 의한 특정위치 선정도

본 발명은 심전도 신호의 분석을 통하여 비정상적인 심전도 변화를 검출하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심전도 형상을 분류하기 위하여 심전도의 레벨 변화에 대한 정보뿐만 아니라 기존에 환자의 이상 여부를 판단하기 위하여 심전도 판독자에게 제시하여 주지 못했던 심전도 형상에 의한 분류 정보를 제공하고, 빠른 심전도 판독을 위해 심전도 측정 정보 중에서 이상치를 보이는 부분의 정보를 부각하여 제공함으로써 판독자가 빠른 시간내에 다량의 심전도 측정 결과를 판독할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

현재까지 사용하는 심전도 분석은 수학적 변환을 통한 주파수 성분 관찰과 각종 방법에 의한 부정맥 검출, 특정 구간의 상승과 하강에 따른 특징을 관찰하는 것으로, 심전도의 특징점 추출을 통한 부정맥 검출과 특정 구간의 레벨 변화를 통한 허혈성 패턴 분류에 관련된 기술이 개발되어 보급되고 있다.

그러나 실제 임상 심전도의 판독은 대부분 전문의에 의하여 수행되고 있으며, 관련 보조 정보 처리 기술은 단순히 특정 영역의 레벨 체크 목적 또는 재검토를 전제로 사용되고 있기 때문에, 현재의 심전도 판독은 전문의로 하여금 많은 시간을 필요로 하고 있다.

이러한 장시간을 요하는 문제점을 일부 감소시키기 위하여 레벨 변화를 측정하여 보조 정보를 제공하고 있으나, 이러한 보조 정보는 각 파형의 레벨 비교를 기준으로 하여 정보를 추출하기 때문에 완벽한 분석이 불가능하다.

그 예로는 정상의 경우에 있어서도 피 검자의 순간적인 상황에 따라 상기 레벨 변화가 발생할 수 있기 때문이다.

그러나 본 발명에서는 상기 레벨변화에 대응하기 위하여 전체적인 심전도의 파형을 비교 분석하여 의료 전문가들의 의견을 종합하여 분류한 6가지의 표준군중 어디에 속하는지를 파악할 수 있도록 하는 기초 정보를 제공하는 방법을 사용하고자 한다.

본 발명은 심전도 신호의 분석을 통하여 비정상적인 심전도 변화를 검출하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심전도 형상을 분류하기 위하여 심전도의 레벨 변화에 대한 정보뿐만 아니라 기존에 환자의 이상 여부를 판단하기 위하여 심전도 판독자에게 제시하여 주지 못했던 심전도 형상에 의한 분류 정보를 제공하고, 빠른 심전도 판독을 위해 심전도 측정 정보 중에서 이상치를 보이는 부분의 정보를 부각하여 제공함으로써 판독자가 빠른시간 내에 다량의 심전도 측정 결과를 판독할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 정상 영역을 제외하고 이상치를 표현하고 있는 심전도 결과만을 제시하여 심전도 판독자가 빠른 시간 내에 심전도 측정 정보를 판독할 수 있도록 하고, 기존에 제시하여 주지 못했던 심전도 형상 정보를 제시하여 더욱 정확한 분석이 가능하도록 하는 보조 정보를 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 심전도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 심전도의 형상을 인식하는 단계와, 상기 인식된 정보와 2개 이상의 표준 정보를 비교하는 단계와, 상기 인식된 정보가 2개 이상의 표준 정보 중에서 어느 것에 포함되는지를 판단하는 단계와, 상기 판단된 결과를 심전도 판독자에게 제시하여 주는 단계를 포함하여 구성되는 특징이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 구성 및 구조에 대하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에서의 정상 심전도로서 가장 전형적인 심전도 형상을 나타내고 있으며, 상기 도면에서 볼 수 있듯이 심전도에서 최초로 보이는 작은 파형은 우심방, 좌심방이 차례로 탈분극할 때 기록되는 파형으로 여기에서 탈 분극이라 함은 기본적으로 세포막의 구조에서부터 기인한다.

일차적으로 세포막의 바깥쪽을 양(+)전하가 둘러싸고 있고 안쪽은 음(-)전하 로 주로 차지하여 있는 상태로 세포막을 기준으로 양(+)전하와 음(-)전하가 대치하고 있는 상태인 분극상태(Polarized state)를 기본으로 하고, 상기 세포가 활동하게 되면 상기 세포막을 사이에 두고 양전하와 음전하가 순간적으로 뒤 바뀌게 되어 안쪽은 양(+)전하가 지배하고 바깥쪽은 음(-)전하가 지배하는 상태로 되며 이 상태를 탈분극이라 하고, 다시 원상태로 환원하는 것을 재분극 (Repolar -ization)이라 하게 된다.

따라서 정상적으로 탈분극과 재분극 과정이 반복되면 도 1에서와 같이 전형적인 심전도 형상을 심전계를 이용하여 측정할 수 있는 것이다.

여기에서 심전도의 구성요소를 살펴보면, 심전도에서 최초로 보이는 작은 파형은 우심방, 좌심방이 차례로 탈분극할 때 기록되는 파형으로 P파라 하는데, P파의 첫 부분은 우심방의 탈분극을 나타내며, 뒷 부분은 좌심방의 탈분극을 나타낸다.

심방의 흥분이 자극 전도계를 따라 심실에 도달하는 동안은 파형이 나오지 않으며, 심실중격, 좌.우심실이 차례로 탈분극 할 때 QRS군이 발생한다.

여기에서 Q파가 심실중격의 탈분극을 나타내며, 나머지 부분은 동시적으로 일어나는 좌.우심실의 탈분극에 의해 나타난다. 좌심실이 우심실보다 크고 많은 근육을 가지고 있기 때문에 QRS군의 대부분은 좌심실의 탈분극을 나타낸다. 이 QRS군은 심전도에서 제일 크며, 심실흥분의 소멸과정(재분극과정)이 되면 비교적 크고 완만한 T파가 발생한다.

QRS군의 끝 부분에서 부터 시작하여 T파의 시작점을 ST-세그먼트(segment)라 고 하며 QRS군과 ST-세그먼트(segment) 사이의 점을 J지점(J-point) 또는 접합부라고 하고, ST-세그먼트(segment)는 심실의 재분극의 초기부분을 나타낸다.

여기에서 기본적으로 심전도는 3개의 상향 파형(P파, R파, T파)와 2개의 하향 파형(Q파, S파)로 구성 되고, T파에 이어서 대단히 작은 U파라 불리는 파형이 있으며 현재까지는 그 발생 원인이 불명료하고 꼭 나온다고는 할 수 없다.

QRS간격은 Q파와 S파 사이의 간격을 말하며, PR 간격은 정상적으로 0.2초를 넘지 않으며, QRS군은 0.12초 이내, QT간격은 0.4초 정도이다.

도 2는 본 발명에서의 6개의 표준 심전도로서 6개의 표준은 ST-세그먼트(segment)의 형상에 주목하여 기존에 표준 심전도와 비교하여 동일하다고 판단할 수 없는 이상치를 보이는 여러 종류의 심전도 결과를 6개의 표준으로 정리하여 둔 것으로 여러 환자의 심전도를 측정하여 이상을 보이는 심전도가 6개의 표준 중에서 어디에 포함되는지에 대한 정보를 심전도 판독자에게 제시하여 더욱 정확한 환자에 대한 분석이 이루어질 수 있도록 하는 보조 정보를 제공하게 되는 것이다.

6개의 표준을 살펴보면 전체적인 심전도의 특징을 하나의 형상으로 구분할 수 있도록 구성되어 있으며, 이 표준은 정상적인 심전도보다는 이상 소견을 보이는 환자의 심전도를 각 특징에 따라 구분하여 둔 것이라 하겠다.

기존에도 이러한 표준이 사용되고 있었으나 레벨 변화를 통해 이상과 정상을 판독하는 방법을 사용하였기 때문에 정상적인 심전도에서도 레벨 변화를 나타내는 경우가 있어서 실제로는 정상적인 심전도이지만 이상 심전도로 판독되어 판독자에게 해당 정보를 제공하는 경우가 있어서, 심전도 판독자는 불필요한 정보 판독을 위해 시간적 정신적 노력을 기울일 필요가 있었던 것이다.

도 3은 본 발명에 의한 특정위치 선정도로서 심전도를 측정한 후 심전도의 전체적인 형상을 기본정보로 정상 심전도와 비교하여 정상 심전도는 분석하지 않고 이상 심전도는 분석하여 상기 6개의 표준 군 중에서 어디에 포함되는지에 대한 정보를 심전도 판독자에게 정보를 제공하기 위하여 심전도의 전체적인 형상을 인식하기위한 기준점을 선정하는 과정을 나타내고 있는 것으로, 최초의 기준은 R파를 기준으로 삼게 된다.

상기 R파는 심전도에서 항상 나타내는 파형으로 심전도 파형중에서 가장 큰 값 중의 하나라고 하겠다.

상기 R파와 다음 심전도의 R파 사이 약 이분의 일 정도 되는 지점 또는 인근 영역에서 T파를 검출하게 되는데, 상기 T파의 꼭지점에 해당하는 부분이 본 발명에서 사용하는 특정 점의 네 번째 점이 된다.

이후 상기 R파 이후에 나타나는 S파를 검출하여 S파 끝 부분에서 문턱값(Threshold) 이상의 급격한 기울기 변화가 생기는 지점을 J포인트로 선택하거나, R파 이후에 S파가 검출되지 않을 때는 R파 이후에 문턱값 이상의 급격한 기울기 변화가 생기는 지점을 J 포인트로 선택하여 특정점의 첫 번째 점으로 삼고, 상기 J포인트와 T파 사이의 이분의 일 되는 지점 부근에서 기울기가 영인 지점을 선택하여 세 번째 점으로 선택하게 되며 만약 기울기가 영인지점이 없는 경우 상기 J 포인트와 T파 사이의 이분의 일 되는 지점을 세 번째 점으로 선택하게 된다.

또한 상기 J 포인트와 상기에서 검출된 세 번째 점의 이분의 일 되는 지점을 선택하여 두 번째 점으로 활용하여 각 특정점의 기울기를 포지티브와 네가티브 방식으로 표현하여 전체적인 심전도의 형상을 표현하게 되는 것이다.

이와 같이 각 포인트를 선정하는 이유 또는 원인을 살펴보면, 첫 번째 포인트(J-point)로 S파의 유무를 판단할 수 있으며, J-point트는 에스티 세그먼트(ST segment)의 레벨을 검출하는 기본이 되는 지점이고, 네 번째 포인트로 T파가 포지티브인지 네거티브인지을 알 수 있기 때문에 중요한 의미를 갖는데 네거티브이면 네 번째 지점의 기울기는 마이너스이고, 포지티브이면 네 번째 기울기는 플러가 되며, 세 번째 포인트로 T파의 전반부 형태를 추측할 수 있는데 예를 들어 같은 포지티브 T 라고 하더라도 세 번째 지점의 기울기가 영 이면 아래로 하강한 후 상승하는 포지티브 T의 형태고, 세 번째 지점의 기울기가 플러스이면 별다른 형태변화 없이 그냥 포지티브 T가 되는 것이다.

또한 두 번째 포인트는 J포인트 이후의 변화를 나타내는 것으로, 전반적으로 S파와 T파 사이에서 네 번째 포인트를 제외하고는 전반부에 세 개의 포인트가 집중되어 있다는 것은 그만큼 S파와 T파 전반부 사이에 형성되는 형태가 중요함을 의미한다 하겠다.

전체적으로 본 발명은 심전도 신호의 분석을 통하여 비정상적인 심전도 변화를 검출하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심전도 형상을 분류하기 위하여 심전도의 레벨 변화에 대한 정보뿐만 아니라 기존에 환자의 이상 여부를 판단하기 위하여 심전도 판독자에게 제시하여 주지 못했던 심전도 형상에 의한 분류 정보를 제공하고, 빠른 심전도 판독을 위해 심전도 측정 정보 중에서 이상치를 보이는 부 분의 정보를 부각하여 제공함으로써 판독자가 빠른시간 내에 다량의 심전도 측정 결과를 판독하고, 심전도 측정 결과를 더욱 정확하게 판단할 수 있도록 하기 위한 보조 정보를 제공하기 위하여, 심전도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 심전도의 형상을 인식하는 단계와, 상기 인식된 정보와 2개 이상의 표준 정보를 비교하는 단계와, 상기 인식된 정보가 2개 이상의 표준 정보 중에서 어느 것에 포함되는지를 판단하는 단계와, 상기 판단된 결과를 심전도 판독자에게 제시하여 주는 단계를 포함하여 구성되고, 상기 심전도 형상을 인식하는 단계는, 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하는 단계와, 상기 선택된 지점의 전위, 두 지점 이상의 특정 위치 간의 기울기 중 하나 이상을 사용하는 것을 포함하고, 상기 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하는 단계는, 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하기 위해서 기준점으로서의 R파의 꼭지점을 선택하는 단계와, 상기 R파의 꼭지점과 다음 심전도의 R파의 꼭지점의 이분의 일 지점 또는 그 인근 위치에서 전위값이 가장 높은 꼭지점을 찾아 선택하는 단계와, 상기 R파 이후에 나타나는 S파를 검출하여 S파 끝 부분에서 문턱값 이상의 급격한 기울기 변화가 생기는 지점을 J포인트로 선택하거나, R파 이후에 S파가 검출되지 않을 때는 R파 이후에 문턱값 이상의 급격한 기울기 변화가 생기는 지점을 J 포인트로 선택하는 단계와, 상기 J포인트와 T파 사이의 이분의 일 되는 지점 부근에서 기울기가 영인 지점을 선택하거나 기울기가 영인 지점이 없을 경우 상기 J포인트와 T파사이의 이분의 일 되는 지점을 선택하는 단계와, 상기 J 포인트와 이전 단계에서 선택된 점사이의 이분의 일 되는 지점 선택하는 단계를 포함하며, 상기 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하는 단계는, 정상인과 같이 심전도가 추출되는 영역은 제외하고 정상인과 다른 특성을 보이는 심전도 영역만을 추출하여 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 정상 영역을 제외하고 이상치를 표현하고 있는 심전도 결과만을 제시하여 심전도 판독자가 빠른 시간 내에 심전도 측정 정보를 판독할 수 있도록 하고, 기존에 제시하여 주지 못했던 심전도 형상 정보를 제시하여 더욱 정확한 분석이 가능하도록 보조 정보를 제공하는 효과가 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 심전도 측정 결과를 더욱 정확하게 판단할 수 있도록 하기 위한 보조 정보를 제공하기 위하여,

   심전도를 측정하는 단계와;

   상기 측정된 심전도의 형상을 인식하는 단계와;

   상기 인식된 정보와 두 개 이상의 표준 정보를 비교하는 단계와;

   상기 인식된 정보가 두 개 이상의 표준 정보 중에서 어느 것에 포함되는지를 판단하는 단계와;

   상기 판단된 결과를 심전도 판독자에게 제시하여 주는 단계;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 심전도 판독을 위한 보조 정보 제시 방법.
2. 심전도 형상을 인식하기 위하여,

   상기 심전도 형상을 인식하는 단계는, 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하는 단계와;

   상기 선택된 지점의 전위, 두 지점 이상의 특정 위치 간의 기울기 중 하나 이상을 사용하는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 심전도 판독을 위한 보조 정보 제시 방법.
3. 제 2항에 있어서 상기 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하는 단계는,

   두 지점 이상의 특정 위치를 선택하기 위해서 기준점으로서의 R파의 꼭지점을 선택하는 단계와;

   상기 R파의 꼭지점과 다음 심전도의 R파의 꼭지점의 이분의 일 지점 또는 그 인근 위치에서 전위값이 가장 높은 꼭지점을 찾아 선택하는 단계와;

   상기 R파 이후에 나타나는 S파를 검출하여 S파 끝 부분에서 문턱값 이상의 급격한 기울기 변화가 생기는 지점을 J포인트로 선택하거나, R파 이후에 S파가 검출되지 않을 때는 R파 이후에 문턱값 이상의 급격한 기울기 변화가 생기는 지점을 J 포인트로 선택하는 단계와;

   상기 J포인트와 T파 사이의 이분의 일 되는 지점 부근에서 기울기가 영인 지점을 선택하거나 기울기가 영인 지점이 없을 경우 상기 J 포인트와 T파 사이의 이분의 일 되는 지점을 선택하는 단계와;

   상기 J 포인트와 이전 단계에서 선택된 점의 이분의 일 되는 지점을 선택하는 단계;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 심전도 판독을 위한 보조 정보 제시 방법.
4. 제 2항에 있어서 상기 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하는 단계는,

   정상인과 같이 심전도가 추출되는 영역은 제외하고 정상인과 다른 특성을 보이는 심전도 영역만을 추출하여 두 지점 이상의 특정 위치를 선택하는 것을 특징으 로 하는 심전도 판독을 위한 보조 정보 제시 방법.

Images