KR20210104496A - 휴대용 심전도계, 심전도 측정 시스템 및 이를 이용한 심전도 측정 서비스 제공방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 심전도계, 심전도 측정 시스템 및 이를 이용한 심전도 측정 서비스 제공방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 심전도계는 사용자의 손가락 및 가슴 중 어느 세 부위에 각각 접촉하는 세 개의 전극을 통해 심전도 신호를 검출하는 센서부; 상기 센서부로부터 검출되는 심전도 신호를 아날로그 신호 처리하는 신호검출부를 포함하고, 상기 신호검출부로부터 처리된 심전도 신호를 디지털신호로 변환하고 심전도 신호를 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하며, 심전도 관리서버에 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 전달하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 의해 상기 심전도 신호의 파형 및 재측정 관리 정보의 적어도 일부를 표시하는 표시부;를 포함하여 구성하되,
상기 제어부는, 사용자의 측정 상황을 분류하는 기능, 상기 디지털신호로 변환된 심전도 신호에서 특징점을 추출하는 기능, 상기 추출된 특징점에 기초한 미리 설정된 심전도 신호 분석법에 따라 재측정 관리 정보를 생성하는 기능을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 심전도계, 심전도 측정 시스템 및 이를 이용한 심전도 측정 서비스 제공방법 {Portable ECG device, ECG measurement system and method of providing ECG measurement service using the same}

본 발명은 휴대용 심전도계, 심전도 측정 시스템 및 이를 이용한 심전도 측정 서비스 제공방법에 관한 것으로, 상세하게는 사용자가 심전도계를 소지하면서 용이하게 심전도를 측정할 수 있도록 하면서 심전도 관리서버와의 연동을 통해 미리 설정된 측정 제어방법에 기초하여 사용자에게 적합한 최적의 심전도 측정 서비스를 제공하도록 하는 휴대용 심전도계, 심전도 측정 시스템 및 이를 이용한 심전도 측정 서비스 제공방법에 관한 것이다.

돌연사는 너무나 쉽게 찾아오며 10분의 차이가 생사를 결정한다. 돌연사는 평소 건강하던 사람에게도 증상이 발생하여 1시간 이내에 사망에 이를 수도 있으며, 심장질환과 뇌혈관질환은 우리나라 성인 사망원인 1위에 해당한다.

이러한 심장질환의 발생은 산업화 사회로 발전해 나가는 과정에서 일어나는 육체활동의 감소 및 식생활의 변화에 따라 증가하는 면이 없지 않으며, 특히 급격한 고령화 사회로의 진입에 따라 심장질환에 대한 관리 및 진단의 중요성이 부각되고 있다.

이러한 심장질환에 대한 중요한 진단 방법 중의 하나로 심장의 비정상적 활동 여부를 파악하는 심전도 측정이 있다.

심장은 수축과 이완을 반복함으로써 혈액을 전신에 돌게 하는 펌프의 역할을 하여 인체 내의 각 조직에 산소와 영양분을 공급한다. 심장 근육의 수축, 이완을 위해 전달되는 전기 신호가 정상적인 경로가 아닌 다른 부위에서 먼저 생긴다거나 또는 전기 신호의 전달이 불규칙하게 이루어지는 등의 이상이 발생하면 심장이 규칙적인 수축, 이완을 하지 못하게 되는 부정맥(arrhythmia)이 발생하게 된다.

이러한 부정맥은 예고 없이 갑작스럽게 심각한 상태로 발현될 수 있으므로, 평상시에 이상이 있을 때마다 심장 활동을 측정하여 본인의 심장 상태를 전문의에게 제시함으로써 심장내과전문의의 진찰을 받는 것이 필요하다.

이를 위해 다양한 심전도 측정기가 개발되고 있으며, 일반적으로 알려진 기술로서 가슴에 전극을 부착한 후 휴대용 기록기에 연결하여 일상 활동 중에 24시간 이상 기록한 후 분석을 하는 검사인 홀터 심전도 측정 장치가 있다.

홀터 장치와 관련해서는 대한민국 특허출원 제1986-0002744호(휴대용 심전도 기록기) 이외에도 등록번호 제10-0548967(홀터장치)와 등록번호 제10-0356421(휴대용 심전도 측정장치) 등이 개시되어 있다.

그러나 이러한 종래기술에 따른 심전도 측정기는 모든 환자에게 일반적으로 적용하기에는 사용상 불편함 및 번거로움과 고가의 비용 때문에 널리 활용되지 못하고 있는 실정이다. 더구나 24시간 이내에 특별한 증상이 나타나지 않는다면 무용지물이 되거나 증상 발현을 검출할 때까지 계속 연장 사용하여야 한다는 큰 단점이 있다.

따라서, 일반인들이 용이하게 소지하면서도 일상생활 중, 운동전후, 혹은 이상이 나타나는 순간에 본인이 직접 심전도를 측정하고 저장할 수 있는 저렴한 심전도 측정기가 필요하다. 이와 관련된 특허로는 등록번호 제10-0356421호(휴대형 심전도 측정장치)가 있는데, 이는 전극을 접촉하는 부위가 손과 발을 모두 사용해야 하므로 측정 장소에 제한을 받으며 휴대하고 다니기에는 부적합하다.

또한, 대한민국 공개특허 제10-2006-0000080호(심전도 측정 가능 휴대용 단말기)가 있는데, 심전도를 측정하고자 하는 때에만 휴대용 기기에 부착되어 있는 세 개의 전극을 각각 오른손 및 왼손 손가락에 접촉하여 심전도 신호를 검출하는 형태로 구성된다. 그러나 손가락만을 이용하여 심전도를 검출할 때에는 사용자의 심장 벡터 방향성뿐만 아니라 사용자의 피부가 건조할 경우에는 신호의 검출이 매우 미약하여 분석 가능한 신호가 검출되지 않는 경우가 흔히 있으므로 손가락에서만 측정할 수 있는 형태는 현실적인 활용성에 제한이 있게 된다.

그리고, 검출된 파형에 대한 진단 결과도 사용자가 판단을 하는 것이 아니라, 측정된 파형을 왜곡 없이 임상 전문가에게 제시함으로써 임상 전문가에 의해 정확한 진단을 받을 수 있도록 장치에 저장하고 출력할 수 있도록 하는 것도 중요하다.

또한 이상 증상이 발견되면 곧바로 병원을 찾아야 하지만 그러한 상황이 되지 않을 때에는 병원에서가 아닌 가정에서나 일상생활 중에 이러한 증상이 나타날 때 곧바로 정확한 심전도를 측정하고 저장하여 병원 방문 시에 전문의에게 제시함으로써 보다 정확한 진단 자료로 활용할 수 있는 휴대형 무선 심전도 측정 및 저장 장치의 개발이 필요하다.

특히 이러한 기술의 실현을 위해서는 평상시에 휴대하고 있다가 필요시에 빠른 시간 안에 심전도의 측정이 가능하도록 하는 센서의 선정 및 배치 문제, 정확한 심전도 신호 검출을 위한 센서 출력의 아날로그 처리 문제, 데이터 저장 및 기본적인 파형 분석을 위한 디지털 신호처리 알고리즘 문제, 저장된 측정 신호에 기초하여 사용자에게 맞는 측정 루틴을 제공하는 문제 및 사용이 편리하고 휴대하기에 용이한 심전도 측정 장치를 제공하는 문제 등의 해결하여야 할 요소를 안고 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 사용자가 심전도계를 소지하면서 용이하게 심전도를 측정할 수 있도록 하면서 심전도 관리서버와의 연동을 통해 미리 설정된 측정 제어방법에 기초하여 사용자에게 적합한 최적의 심전도 측정 서비스를 제공하도록 하는 휴대용 심전도계, 심전도 측정 시스템 및 이를 이용한 심전도 측정 서비스를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 심전도계는 사용자의 손가락 및 가슴 중 어느 세 부위에 각각 접촉하는 세 개의 전극을 통해 심전도 신호를 검출하는 센서부; 상기 센서부로부터 검출되는 심전도 신호를 아날로그 신호 처리하는 신호검출부; 상기 신호검출부로부터 처리된 심전도 신호를 디지털신호로 변환하고 심전도 신호를 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하며, 심전도 관리서버에 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 전달하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 의해 상기 심전도 신호의 파형 및 재측정 관리 정보의 적어도 일부를 표시하는 표시부;를 포함하여 구성하되, 상기 제어부는, 사용자의 측정 상황을 분류하는 기능, 상기 디지털신호로 변환된 심전도 신호에서 특징점을 추출하는 기능, 상기 추출된 특징점에 기초한 미리 설정된 심전도 신호 분석법에 따라 재측정 관리 정보를 생성하는 기능을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 따른 휴대용 심전도계에서, 상기 사용자의 측정 상황의 분류는, 사용자의 심전도 측정이 이뤄지는 상황을 정기적 측정 상황, 비정기적 측정 상황 및 운동 후 측정 상황으로 분류하는 것으로, 상기 제어부는, 상기 사용자의 측정 상황을 사용자의 심전도 측정 시간 및 측정된 심전도 결과에 기초하여 자동으로 분류하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 따른 휴대용 심전도계에서, 상기 미리 설정된 신호 분석법은, 상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출하고, 상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이에 기초하여 재측정 관리 정보를 생성하는 것임을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 따른 휴대용 심전도계에서, 상기 재측정 관리 정보는, 상기 면적의 차이가 10% 미만이면, 상기 심전도 신호를 양호로 설정하고 미리 설정된 일반 재측정 시간에 재측정 권유 알람이 이뤄지도록 하는 제1 상태 정보, 상기 면적의 차이가 20% 미만이면, 상기 심전도 신호를 의심으로 설정하고 미리 설정된 의심 재측정 시간에 재측정 권유 알람이 이뤄지도록 하는 제2 상태 정보 및 상기 면적의 차이가 20% 이상이면, 상기 심전도 신호를 비상으로 설정하고 즉시 재측정 알람이 이뤄지도록 하는 제3 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 따른 휴대용 심전도계에서, 상기 제어부의 특징점 추출은, 상기 심전도 신호에서 한 주기에 대한 부분을 찾고, 해당 주기에서 R, Q, S 점을 추출하는 것으로, 상기 심전도 신호에서 문턱치를 설정하고 그 문턱치보다 크게 나타나는 부분에서의 최고점을 R 점으로 설정하고, 상기 R 점을 기준으로 한 전, 후로 일정 구간을 정하고 미분을 수행하여 영점을 교차하는 부분을 검출하면 R 점 이전의 영점 교차 부분이 Q 점이 되고 R 점 이후의 영점 교차 부분을 S 점으로 결정하도록 하는 것임을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 따른 휴대용 심전도계에서, 상기 세 개의 전극 중 사용자의 손가락에 접촉하는 적어도 어느 하나의 전극 일측에는 사용자 인식을 위한 지문 인식 센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 심전도 측정 시스템은, 사용자의 손가락 및 가슴 중 어느 세 부위에 각각 접촉하는 세 개의 전극을 통해 심전도 신호를 검출하고 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하며, 상기 심전도 신호의 파형 및 재측정 관리 정보를 표현하도록 구성된 휴대용 심전도계; 상기 휴대용 심전도계와 네트워크 연결되어 상기 휴대용 심전도계에서 측정된 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 전달받고, 상기 재측정 관리 정보에 기초하여 상기 휴대용 심전도계에 재측정 요청 신호를 전달하는 심전도 관리서버; 상기 심전도 관리서버로 전달된 상기 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 저장하는 데이터 베이스; 및 상기 심전도 관리서버와 네트워크 연결되어 상기 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 확인 가능하며, 상기 재측정 요청 신호를 더욱 전달받을 수 있도록 구성된 사용자 단말;을 포함하며, 상기 휴대용 심전도계는, 상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출하고, 상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이에 기초하여 재측정 관리 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법은, 휴대용 심전도계와 네트워크 연결된 심전도 관리서버를 포함하는 심전도 측정 시스템을 이용한 심전도 측정 서비스 제공방법으로서, 1) 상기 휴대용 심전도계에 구비된 손가락용 및 가슴용 전극에 접촉된 사용자의 손가락과 가슴으로부터 심전도 신호를 측정하는 단계; 2) 상기 휴대용 심전도계에서 상기 측정된 심전도 신호에 기초하여 사용자의 측정 상황을 분류하는 단계; 3) 상기 휴대용 심전도계에서 사용자의 측정 상황에 따른 상기 심전도 신호를 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하는 단계; 4) 상기 휴대용 심전도계에서 심전도 신호 정보 및 상기 재측정 관리 정보를 상기 심전도 관리서버로 전달하는 단계; 및 5) 상기 심전도 관리서버에서 상기 재측정 관리 정보에 기초하여 재측정 요청 정보를 상기 휴대용 심전도계로 전달하여 재측정을 관리하는 단계;를 포함한다.

다른 실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법은, 상기 4) 단계는, 4a) 상기 휴대용 심전도계에서 상기 심전도 신호 및 재측정 관리 정보에 기초한 심전도 요약 정보를 생성하는 단계; 및 4b) 상기 심전도 요약 정보를 상기 휴대용 심전도계에 저장하고, 상기 심전도 관리서버로 상기 심전도 요약 정보를 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법은, 상기 심전도 요약 정보는 사용자의 측정 상황 정보, 측정 시간 정보 및 요약된 심전도 분석 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 다른 실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법은, 상기 요약된 심전도 분석 정보는, 상기 휴대용 심전도계에서 상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출하고, 상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이를 퍼센트로 나타낸 정보인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 용이하게 심전도를 측정할 수 있도록 구성된 휴대용 심전도계를 이용하여 사용자의 심전도 측정 상황을 자동으로 분류하고, 사용자의 측정 상황에 따라 심전도를 분석하고 표시함에 따라 사용자에게 정확한 심전도 상태를 제공할 수 있다는 장점이 있다.

특히 본 발명은, 사용자의 현재 상태에 기초하여 사용자에게 적합한 재측정 관리가 이뤄질 수 있도록 하는 장점이 있다.

또한 본 발명은 용이하게 휴대용 심전도계를 이용하는 사용자를 파악하고, 사용자에 따른 심전도 측정 및 분석이 간단하게 이뤄질 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 심전도계의 구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시에에 따른 휴대용 심전도계의 외형 예시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 심전도계의 이용상태를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 심전도 측정 시스템의 구성도이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 각각의 실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법의 순서도이다.
도 8은 본 발명의 심전도 신호 분석을 설명하기 위한 심전도 신호의 예시도이다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명을 설명함에 있어 공지의 구성을 구체적으로 설명함으로 인하여 본 발명의 기술적 사상을 흐리게 하거나 불명료하게 하는 경우에는 위 공지의 구성에 관하여는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 심전도계의 구성도, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일실시에에 따른 휴대용 심전도계의 외형 예시도, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 심전도계의 이용상태를 나타내는 모식도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 심전도계(100)는 센서부(110), 제어부(120) 및 표시부(180)를 포함하여 구성된다.

상기 센서부(110)는 사용자의 손가락 및 가슴 중 어느 세 부위에 각각 접촉하는 세 개의 전극(112, 114, 116)을 통해 심전도 신호를 검출한다.

상기 센서부(110)에 구비된 각각의 전극(112, 114, 116)을 통해 심장의 신경전달 경로를 따라 나타나는 활동전위의 표현에 해당하는 심전도 신호가 검출되며, 검출된 심전도 신호가 후술하는 신호검출부(122)로 전달된다.

일예로, 상기 센서부(110)는 상기 휴대용 심전도계(100)의 일측면에 구비되고 두 개의 손가락이 각각 접촉할 수 있도록 하는 제1 전극(112) 및 제2 전극(114)과, 상기 휴대용 심전도계(100)의 타측면에 구비되고 가슴 부위가 접촉할 수 있도록 하는 제3 전극(116)을 포함한다. 상기 각각의 전극(112, 114, 116)은 전기 전도도가 높은 소재로 제작되는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 제1 내지 제3 전극(112, 114, 116)은 건성 전극으로 구성될 수 있으며, 일반적으로 심전도 측정시 사용되는 젤이 없더라도 어디서나 본 발명에 따른 휴대용 심전도계(100)를 이용한 심전도 측정이 가능하게 된다.

상기 제어부(120)는 상기 센서부(110)로부터 검출되는 심전도 신호를 아날로그 신호 처리하는 신호검출부(122), 상기 신호검출부(122)로부터 처리된 심전도 신호를 디지털신호로 변환하는 A/D 변환부(124), 상기 심전도 신호를 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하는 신호처리부(126)를 포함하며, 후술하는 통신부(150)를 통해 심전도 관리서버(200)에 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 전달하도록 구성된다.

상기 신호검출부(122)의 아날로그 신호 처리는 상기 센서부(110)에서 측정된 각각의 심전도 신호에서 전원 노이즈 및 심전도 신호의 분석에 필요한 신호만을 검출하며, 검출된 신호의 원활한 분석을 위해 신호가 포화되지 않을 정도로 증폭하여 사용할 수 있다.

상기 제어부(120)는 측정된 심전도 신호의 기준을 일정 전압 레벨 이상으로 올리도록 하는 기준전압 설정모듈(미도시)을 더욱 포함할 수 있다. 상기 기준전압 설정모듈(미도시)은 아날로그 입력신호가 단일전원 신호인데 반해, 측정하는 심전도 신호가 모두 양전원 성분을 나타냄에 따라 전압레벨이 0V인 점을 기준으로 음의 성분의 신호가 제거되지 않도록 하기 위해 심전도 신호의 기준을 일정 전압 레벨 이상으로 올리게 된다.

상기 심전도 신호는 상기 세 개의 전극(112, 114, 116)을 통해 측정하는 심장 내부의 활동전위를 전압으로 변환하여 보여지는 신호이며, 세 개의 전극(112, 114, 116)은 각각 (+)극성, (-)극성, 접지(Ground)를 의미한다. 접지(Ground)는 출력값에 대한 신호의 기준점을 제시하고, (+)전극과 (-)전극으로부터 측정된 심전도 신호는 인체를 통해서 유입되는 동상성분의 잡음을 제거하는 동상제거비(CMRR : Common Mode Rejection Ratio)가 높은 차동 증폭기를 이용해 동상에 해당하는 잡음은 제거하고, (+),(-)두 전극의 전위차만을 증폭한다. 초기 증폭된 신호는 1Hz 이하의 저대역 노이즈를 차단하기 위해 차단주파수가 1Hz인 고역통과 필터와 30Hz 이상의 고대역 노이즈를 차단하기 위해 차단주파수가 30Hz인 4차 저역 통과 필터 및 전극을 통해 유입되는 상용주파수(50/60Hz)에 의한 노이즈를 제거하기 위한 노치필터를 사용하여 분석에 불필요한 노이즈를 제거한다. 노이즈가 제거된 신호는 공급 전원 이상 포화되지 않을 정도로 반전 증폭회로에 의해 2차 증폭을 한 후, 상기 A/D 변환부(124)의 아날로그 입력 단자에 입력되어 디지털 신호로 변환된다.

상기 디지털 신호로 변환된 심전도 신호는 상기 신호처리부(126)에서 디지털 신호처리 과정을 거치게 된다. 상기 디지털 신호처리 과정으로서, 저역통과 필터를 거친 심전도 신호에 다시 고역통과 필터를 적용한 후 심전도 신호에서 급격한 변화를 보이는 부분을 찾기 위해 미분을 수행하게 되며, 미분된 신호의 증폭을 위해 모든 심전도 신호의 데이터 각 점에 제곱을 취해주어 R 점에 해당하는 부분이 두드러지도록 한다. 이후 이동평균을 수행함으로써 심전도 신호의 한 주기에 대한 부분을 크게 확장할 수 있게 된다.

일예로, 상기 제어부(120)는, 사용자의 측정 상황을 분류하는 기능, 상기 디지털신호로 변환된 심전도 신호에서 특징점을 추출하는 기능, 상기 추출된 특징점에 기초한 미리 설정된 심전도 신호 분석법에 따라 재측정 관리 정보를 생성하는 기능을 포함하여 수행한다.

예를 들어, 상기 사용자의 측정 상황의 분류는, 사용자의 심전도 측정이 이뤄지는 상황을 정기적 측정 상황, 비정기적 측정 상황 및 운동 후 측정 상황으로 분류하는 것이다.

상기 정기적 측정 상황은 사용자가 나이, 건강상태 등을 고려하여 일반적으로 심전도를 측정하기에 적절한 시기를 주기적으로 제시한 것으로, 매일 동일한 시간에 한 번 내지 세 번 연속적으로 측정하도록 하는 것일 수 있다.

상기 비정기적 측정 상황은 상기 정기적 측정 상황이 아닌 것으로, 정기적 측정 상황이 아니더라도 사용자 스스로 몸상태가 이상함을 느끼거나 정기적 측정 상황에 측정할 수 없는 경우 등일 수 있다.

상기 운동 후 측정 상황은 단순히 운동을 마친 상태만을 의미하는 것은 아니며, 동적 움직임이 수반된 상태에서 미처 호흡, 맥박수 등이 회복되지 못한 상태를 의미한다. 상기 정기적 측정 상황 및 비정기적 측정 상황은 사용자의 움직임이 많지 않은 정적인 상태에서 시간을 중심으로 사용자의 측정 상황을 분류한 것인데 반해, 상기 운동 후 측정 상황은 시간과는 크게 상관 없이 사용자의 움직임이 많은 동적인 상태(움직임 후의 휴식 상태 포함)에서 사용자의 측정 상황을 분류한 것으로 이해될 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(120)는, 상기 사용자의 측정 상황을 사용자의 심전도 측정 시간 및 측정된 심전도 결과에 기초하여 자동으로 분류한다.

즉, 상기 제어부(120)는 사용자가 심전도를 측정하는 시간에 따라 정기적 측정 상황 및 비정기적 측정 상황을 자동으로 분류할 수 있으며, 측정된 심전도 결과에 따라(예, 심박수의 비교) 운동 후 측정 상황으로 분류할 수 있다.

이러한 사용자의 측정 상황 분류는, 기존 사용자의 심전도 신호 정보(데이터)와 현재의 상태를 비교할 때, 동일/유사한 측정 상황을 대조군으로 하여 비교할 수 있도록 하기 위한 것으로, 각각의 측정 상황에 따라 심전도 신호를 비교, 분석할 수 있으므로 더욱 정확한 신호 분석이 가능하게 된다.

또 다른 예로, 상기 제어부(120)는 상기 사용자가 스스로 상기 입력부(140)를 통해 사용자의 측정 상황 정보를 입력함으로써 사용자의 측정 상황을 분류할 수도 있으며, 예를 들어 휴대용 심전도계(100) 및/또는 심전도 관리서버(200)의 시간이 정확하지 않은 경우에도 사용자의 입력에 의해 정확한 신호 분석 보완이 이뤄질 수 있다.

상기 사용자의 측정 상황은, 사용자의 맥박수에 기초하여 맥박수의 범위에 따라 세분화될 수도 있으나, 각각의 경우에 해당하는 사용자의 측정 정보를 모두 획득하기 어려우므로, 원활하고 신속한 심전도 신호 분석 및 분석 정보 제공을 위해서는 3 내지 5 이하의 측정 상황으로 분류하는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 심전도 신호 분석을 설명하기 위한 심전도 신호의 예시도이며, 상기 도 8을 중심으로 심전도 신호로부터 특징점(R, Q, S 등)을 검출하고, 분석하는 과정을 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 상기 제어부(120)는 상기 신호처리부(126)에서 디지털 신호처리과정을 거친 심전도 신호로부터 특징점을 검출하게 된다.

일예로, 상기 제어부(120)의 특징점 추출은, 상기 심전도 신호에서 한 주기에 대한 부분을 찾고, 해당 주기에서 R, Q, S 점을 추출하는 것이다.

상기 특징점 추출은 상기 심전도 신호에서 문턱치를 설정하고 그 문턱치보다 크게 나타나는 부분에서의 최고점을 R 점으로 설정하고, 상기 R 점을 기준으로 한 전, 후로 일정 구간을 정하고 미분을 수행하여 영점을 교차하는 부분을 검출하면 R 점 이전의 영점 교차 부분이 Q 점이 되고 R 점 이후의 영점 교차 부분을 S 점으로 결정하도록 함으로써 이뤄진다.

상술하면, 상기 디지털 신호처리과정을 거친 심전도 신호로부터 특징점을 검출하기 위해서 적절한 문턱치를 설정하고, 그 문턱치보다 크게 나타나는 부분에서의 최고점을 찾으면 그 점이 심전도 신호의 R 점을 의미하게 되고, 그 최고점에 해당하는 원 심전도 신호에서의 데이터를 확인함으로써 실제 R 점을 찾을 수 있게 된다.

또한, R 점을 찾은 후 R 점을 기준으로 전, 후로 일정 구간을 설정하고 미분을 수행하여 영점을 교차하는 부분을 검출하면, R 점 이전의 영점 교차 부분이 Q 점이 되고, R 점 이후의 영점 교차 부분이 S 점이 된다.

이러한 과정을 통해 검출된 심전도 신호로부터 최종적으로 Q, R, S 점을 찾게 되면, 상기 Q, R, S 점을 기준으로 의미있는 심전도 측정 결과 산출이 가능하게 된다. 예를 들어, R-R 간격에 기초한 분당 맥박수의 계산이 이뤄질 수 있으며, R-R 간격과 QS 간격을 비교하여 빈맥, 서맥, 리듬의 규칙성 등을 계산할 수 있다.

사용자는 상기 사용자의 측정 상황별로 각각 심전도를 측정하여 심전도 신호 정보를 보유하고 있는 것이 바람직하며, 사용자의 측정 상황에 따른 기존의 심전도 신호와 현재 측정된 심전도 신호를 상호 면적 비교를 통해 심전도의 이상 유무를 파악할 수 있다.

일예로, 상기 미리 설정된 신호 분석법은, 상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출한 후 상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이에 기초하여 재측정 관리 정보를 생성한다.

상기 R, Q, S 점이 이루는 면적은, 일예로, QRS 삼각형이 이루는 면적일 수 있으며(Q1R1S1), 다른 예로, 이전 주기의 S와 본 주기의 QR을 연결한 삼각형이 이루는 면적이나(S1Q2R2), 본 주기의 RS와 다음 주기의 Q를 연결한 삼각형이 이루는 면적(R1S1Q2)일 수도 있다(도 8 참고).

다만 상기 면적은 R, Q, S에 의한 면적 이외에도 다른 특징점을 상호 연결하여 형성되는 도형의 면적으로 계산하는 것도 가능하다. 예를 들어, Q 점 이전에 검출되는 P 점과 QR을 연결한 삼각형이 이루는 면적이나(P1Q1R1) S 점 이후에 검출되는 T 점과 RS를 연결한 삼각형이 이루는 면적(R1S1T1)으로 계산될 수도 있다(도 8 참고).

또 다른 일예로, 상기 면적은 이전 주기의 RS와 본 주기의 QR을 연결한 사각형이 이루는 면적으로 계산될 수도 있으며(R1S1Q2R2), 이외에도 다양한 특징점을 상호 연결하여 면적 계산에 이용할 수 있다.

이 때, 상기 P 점과 T 점은 각각 해당 주기의 심전도 신호에서 R 점 이전의 최고점과 R 점 이후의 최고점으로 특징점 추출이 이뤄지게 된다.

이러한 면적 비교를 기초로한 분석 결과에 따라, 상기 제어부(120)는 재측정 관리 정보를 생성하게 된다. 상기 재측정 관리 정보는 사용자의 심전도 이상 유무에 따라 다음번 심전도를 측정하는 가이드를 제시하기 위한 것으로, 예를 들어 정기적 측정 상황에서 심전도가 양호한 값을 갖는 경우, 다음 정기적 측정 상황(예, 1일 후 동일 시간)에 알람을 제공하여 심전도를 측정할 수 있도록 한다.

일예로, 상기 재측정 관리 정보는 제1 상태 정보 내지 제3 상태 정보 중 어느 하나의 정보를 포함한다.

상기 제1 상태 정보는, 일반 재측정 관리를 위한 정보로, 상기 면적의 차이가 10% 미만이면, 상기 심전도 신호를 양호로 설정하고 미리 설정된 일반 재측정 시간에 재측정 권유 알람이 이뤄지도록 하는 정보이다.

상기 제2 상태 정보는, 의심 재측정 관리를 위한 정보로, 상기 면적의 차이가 20% 미만이면, 상기 심전도 신호를 의심으로 설정하고 미리 설정된 의심 재측정 시간에 재측정 권유 알람이 이뤄지도록 하는 정보이다.

상기 제3 상태 정보는, 비상 재측정 관리를 위한 정보로, 상기 면적의 차이가 20% 이상이면, 상기 심전도 신호를 비상으로 설정하고 즉시 재측정 알람이 이뤄지도록 하는 정보이다.

상기 제1 내지 제3 상태 정보에 포함된 각각의 알람 정보는 빛의 발광 및/또는 소리 발생으로 표현될 수 있으며, 상기 휴대용 심전도계(100)에 구비된 알람부(170)를 통해 각각의 알람이 이뤄지도록 설정된다.

상기 표시부(180)는 상기 제어부(120)의 제어에 의해 상기 심전도 신호의 파형 및 상기 제1 내지 제3 상태 정보 중 어느 하나에 포함된 알람 정보 등 재측정 관리 정보의 적어도 일부를 표시한다.

전술한 바와 같이, 상기 제어부(120)는 상기 심전도 신호를 추출함과 동시에 추출된 심전도 신호를 심전도 신호 분석법에 따라 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하는 과정을 수행할 수 있으며, 상기 표시부(180)는 실시간으로 심전도 신호 및 재측정 관리 정보를 표시할 수 있다.

상기 각각의 알람 정보에 따른 알람은 상기 휴대용 심전도계(100)에 구비된 표시부(180)를 통해서 더욱 이뤄질 수도 있다.

전술한 바와 같이, 상기 표시부(180)는 실시간으로 심전도 신호 파형을 표시하도록 구성될 수 있는데, 이 때, 상기 심전도 신호 파형을 표시하면서 분석된 심전도에 기초하여 표시부(180)의 테두리부에 색상으로 각각의 알람 정보를 표시할 수 있다. 이러한 테두리부에서의 색상의 표시는 사용자의 가시성을 극대화하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 상태에 해당하는 경우 알람부(170)에서 초록색 빛이 발광하도록 함과 동시에 또는 별개로 상기 표시부(180)의 테두리부(a1)에 초록색의 색상이 표시되도록 구성될 수 있으며, 사용자의 측정 상황 정보와 측정시간 정보 및 면적 퍼센트 정보(a2)가 더욱 표시될 수 있다.

예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 상태에 해당하는 경우 알람부(170)에서 주황색 빛이 발광하도록 함과 동시에 또는 별개로 상기 표시부(180)의 테두리부(a1')에 주황색의 색상이 표시되도록 구성될 수 있으며, 사용자의 측정 상황 정보와 측정시간 정보 및 면적 퍼센트 정보(a2')가 더욱 표시될 수 있다.

예를 들어, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제3 상태에 해당하는 경우 알람부(170)에서 붉은색 빛이 발광하도록 함과 동시에 또는 별개로 상기 표시부(180)의 테두리부(a1")에 붉은색의 색상이 표시되도록 구성될 수 있으며, 사용자의 측정 상황 정보와 측정시간 정보 및 면적 퍼센트 정보(a2")가 더욱 표시될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 심전도계(100)는, 사용자의 심전도 측정 관련 입력 및 후술하는 사용자 인식이 이뤄질 수 있도록 하는 입력부(140), 심전도 관리서버(200)와 네트워크 연결되어 심전도 관리서버(200)로 정보를 주고받을 수 있도록 하는 통신부(150), 외부 장치와 연결될 수 있는 USB 등을 포함하는 인터페이스부(160), 사용자의 심전도 신호 정보, 재측정 관리 정보 및 심전도 요약 정보 중 적어도 어느 하나를 저장할 수 있도록 하는 메모리부(130), 상기 재측정 관리 정보에 기초한 재측정 알람이 표시될 수 있도록 하는 알람부(170) 및 배터리를 포함하는 전원부(190)가 더 구비된다.

상기 메모리부(130)는 상기 A/D 변환부(124)에 의해 디지털화된 심전도 신호와 심전도 분석 결과를 저장할 수 있는 RAM 및 상기 심전도 신호를 분석하는 분석 프로그램이 저장된 ROM 등을 포함하여 이뤄진다.

상기 인터페이스부(160)는 USB 단자를 통해 상기 메모리부(130)에 저장된 심전도 신호 정보를 데이터 파일 형태로 USB 메모리, 외장하드 등에 저장하거나, PC 등 외부 매체에 저장할 수 있도록 구성된다. 또한 상기 인터페이스부(160)는 별도의 스피커, 외부 표시장치, 프린터 등과 연결하여 심전도 신호 파형을 출력하는 등 휴대용 심전도계(100)의 기능을 확장하는 추가적인 연결단자를 더욱 구비할 수 있다.

상기 입력부(140)는 사용자 UI가 구비된 휴대용 심전도계(100)의 메뉴를 탐색할 수 있도록 하는 탐색 기능과 상기 탐색 기능을 통해 사용자 정보를 입력할 수 있도록 하는 사용자 정보 입력 기능을 포함하는 탐색버튼(142) 및 상기 탐색된 메뉴의 선택과 사용자 정보 입력을 확인하는 기능을 포함하는 선택버튼(144)을 포함하여 이뤄진다.

상기 입력부(140)의 일부는 상기 표시부(180)에 더욱 구비될 수 있으며, 일예로, 상기 표시부(180)가 터치스크린 형태로 구성되어 상기 표시부(180)의 사용자 UI에 기초한 입력이 이뤄질 수도 있다.

상기 입력부(140)는 상기 제1 전극(112) 및 제2 전극(114) 중 적어도 어느 하나의 전극의 일측에 구비된 지문 센서(146)를 통해 사용자 인식 정보가 입력되도록 할 수 있으며, 이에 관한 자세한 설명은 후술한다.

상기 통신부(150)는 저전력 블루투스(BLE, Bluetooth Low Energy) 모듈을 포함하여 구성될 수 있으며, Zigbee, 무선랜, 3G, LTE 및 5G 무선통신 모듈 중 어느 하나 이상의 통신 모듈이 더욱 구비될 수 있다. 상기 저전력 블루투스는 전력소모량을 극소화하여 장시간 배터리 교환 없이도 무선 통신이 가능하도록 하는 장점이 있다.

상기 제어부(120)는 상기 심전도 관리서버(200) 이외에도 상기 통신부(150)에 구비된 저전력 블루투스를 이용하여 직접 사용자 단말(400)과의 통신이 이뤄지도록 설정될 수 있으며, 본 실시예에 따른 휴대용 심전도계(100)에서 측정된 심전도 신호 정보 및/또는 재측정 관리 정보를 사용자 단말(400)로 전송하여 사용자 단말(400)을 통해 사용자의 심전도 상태 확인 및 재측정 관리가 이뤄지도록 제어될 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 심전도계(100)에서, 상기 세 개의 전극(112, 114, 116) 중 사용자의 손가락에 접촉하는 적어도 어느 하나의 전극 일측에는 사용자 인식을 위한 지문 인식 센서(146)가 구비된다.

일예로, 사용자는 자신의 지문을 이용하여 휴대용 심전도계(100) 및/또는 심전도 관리서버(200)에 접속할 수 있으며, 이러한 사용자 접속은 상기 휴대용 심전도계(100)에 구비된 지문 인식 센서(146)에 기초하여 이뤄진다.

이를 위해, 상기 휴대용 심전도계(100)는 상기 사용자의 손가락이 접촉하는 적어도 어느 하나의 전극(112, 114)에 지문 인식 센서(146)를 구비하며, 사용자는 심전도 측정을 위해 전극(112)에 손가락을 접촉시킬 때 자동으로 손가락의 지문이 상기 지문 인식 센서(146)에서 인식되어 사용자를 자동으로 인식(확인)할 수 있게 된다.

일예로, 상기 지문 인식 센서(146)는 상기 전극(112)의 일측 위치에 구비되어 손가락의 지문 부분이 상기 지문 인식 센서(146)에 접촉하고, 나머지 부분이 상기 전극 부분(112)에 접촉할 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 전극(112)과 중첩하여 구비되어 손가락의 지문 부분이 전극(112)과 상기 지문 인식 센서(146)에 동시에 접촉되도록 구성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 심전도 측정 시스템의 구성도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 심전도 측정 시스템(10)은 휴대용 심전도계(100), 심전도 관리서버(200) 및 데이터 베이스(300)를 포함하며, 원활한 데이터 확인 및 관리가 용이하게 이뤄지도록 하는 사용자 단말(400)을 더욱 포함할 수 있다.

상기 휴대용 심전도계(100)는 사용자의 손가락 및 가슴 중 어느 세 부위에 각각 접촉하는 세 개의 전극(112, 114, 116)을 통해 심전도 신호를 검출하고 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하며, 상기 심전도 신호의 파형 및 재측정 관리 정보의 적어도 일부를 표현하도록 구성된다.

상기 휴대용 심전도계(100)는, 상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출하고, 상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이에 기초하여 재측정 관리 정보를 생성한다.

상기 심전도 관리서버(200)는 상기 휴대용 심전도계(100)와 네트워크 연결되어 상기 휴대용 심전도계(100)에서 측정된 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 전달받고, 상기 재측정 관리 정보에 기초하여 상기 휴대용 심전도계(100)에 재측정 요청 신호를 전달한다.

상기 심전도 관리서버(200)는 서버 운영에 관한 전반적인 관리를 수행하는 운영 모듈, 사용자 정보를 관리하는 사용자 정보 관리 모듈, 상기 휴대용 심전도계(100)로부터 전달받은 심전도 요약 정보(후술), 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 각각 관리하는 심전도 요약 정보 관리 모듈, 심전도 신호 정보 관리 모듈, 재측정 관리 정보 관리 모듈을 포함한다.

상기 데이터 베이스(300)는 상기 심전도 관리서버(200)로 전달된 상기 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 저장한다.

이외에도 상기 데이터 베이스(300)는 사용자 정보 및 후술하는 심전도 요약 정보를 저장할 수 있다.

본 실시예에서는 상기 데이터 베이스(300)가 상기 심전도 관리서버(200)와 별개로 구성되어 상기 심전도 관리서버(200)와 연결된 형태로 표시되었으나, 상기 데이터 베이스(300)가 하드 디스크 등의 저장장치 형태로 심전도 관리서버(200)의 내부 구성요소로 부가되는 것도 가능하다.

상기 사용자 단말(400)은 상기 심전도 관리서버(200)와 네트워크 연결되어 상기 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 확인 가능하며, 상기 재측정 요청 신호를 더욱 전달받을 수 있도록 구성된다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 각각의 실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법의 순서도, 도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법의 순서도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법은, 휴대용 심전도계(100)와 네트워크 연결된 심전도 관리서버(200)를 포함하는 심전도 측정 시스템(10)을 이용한 심전도 측정 서비스 제공방법이다.

상기 심전도 측정 서비스 제공방법은, 심전도를 측정하는 S1 단계, 사용자의 측정 상황을 분류하는 S2 단계, 재측정 관리 정보를 생성하는 S3 단계, 심전도 신호 정보 등을 심전도 관리서버(200)로 전달하는 S4 단계 및 재측정을 관리하는 S5 단계를 포함한다.

상기 S1 단계는, 상기 휴대용 심전도계(100)에 구비된 손가락용 및 가슴용 전극(112, 114, 116)에 접촉된 사용자의 손가락과 가슴으로부터 심전도 신호를 측정한다.

다음으로 상기 S2 단계는, 상기 휴대용 심전도계(100)에서 상기 측정된 심전도 신호에 기초하여 사용자의 측정 상황을 분류한다.

상기 S3 단계는, 상기 휴대용 심전도계(100)에서 사용자의 측정 상황에 따른 상기 심전도 신호를 분석하여 재측정 관리 정보를 생성한다.

상기 S4 단계는, 상기 휴대용 심전도계(100)에서 심전도 신호 정보 및 상기 재측정 관리 정보를 상기 심전도 관리서버(200)로 전달한다. 상기 각각의 정보의 전달은 상기 통신부(150)를 통해 이뤄지며, 심전도 신호의 전체 데이터와 사용자의 심전도 재측정을 관리하기 위한 재측정 관리 정보가 상기 심전도 관리서버(200)를 통해 데이터 베이스(300)에 저장된다.

마지막으로 상기 S5 단계는, 상기 심전도 관리서버(200)에서 상기 재측정 관리 정보에 기초하여 재측정 요청 정보를 상기 휴대용 심전도계(100)로 전달하여 재측정을 관리한다.

상기 재측정의 관리는 재측정 관리 정보에 포함된 시간 정보 및 알람 정보에 기초하여 이뤄진다.

예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 일반 재측정 관리인 제1 상태에 해당하는 경우, 심전도 측정을 마친 후 미리 설정된 일반 재측정 시간(예, 1일)에 상기 휴대용 심전도계(100)로 알람 정보(예, 빛의 발광)를 포함한 재측정 요청 정보를 전달하게 된다.

예를 들어, 의심 재측정 관리인 제2 상태에 해당하는 경우, 심전도 측정을 마친 후 미리 설정된 의심 재측정 시간(예, 30분)에 상기 휴대용 심전도계(100)로 알람 정보를 포함한 재측정 요청 정보를 전달하게 된다.

예를 들어, 비상 재측정 관리인 제3 상태에 해당하는 경우, 심전도 측정을 마친 후 즉시 상기 휴대용 심전도계(100)로 재측정 알람 정보를 포함한 재측정 요청 정보를 전달하게 된다. 이 때, 상기 휴대용 심전도계(100) 이외에도, 응급센터나 전문가 등 미리 설정된 응급(비상)상황에 따른 외부 기기(미도시)로 비상 상황에 따른 알람 정보가 더욱 제공될 수도 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 심전도 측정 서비스 제공방법에서, 상기 S4 단계는, 상기 휴대용 심전도계(100)에서 상기 심전도 신호 및 재측정 관리 정보에 기초한 심전도 요약 정보를 생성하는 S4' 단계 및 상기 심전도 요약 정보를 상기 휴대용 심전도계(100)에 저장하고, 상기 심전도 관리서버(200)로 상기 심전도 요약 정보를 전달하는 S4" 단계를 더 포함한다.

일예로, 상기 심전도 요약 정보는 사용자의 측정 상황 정보, 측정 시간 정보 및 요약된 심전도 분석 정보를 포함한다.

일예로, 상기 요약된 심전도 분석 정보는, 상기 휴대용 심전도계(100)에서 상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출하고, 상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이를 퍼센트로 나타낸 정보이다.

상기 특징점(R, Q, S 점) 추출 및 면적의 차이를 퍼센트로 나타낸 정보에 관한 설명은 전술하였는 바, 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.

이러한 상기 면적의 차이를 퍼센트로 나타낸 정보는 도 3a 내지 도 3c의 a2, a2', a2"에 포함된 퍼센트 값으로 이해될 수 있으며, 면적의 차이가 한눈에 파악될 수 있으므로, 현장에서 즉시는 물론, 나중에라도 사용자 단말(400) 및 후술하는 전문가에 의한 심전도 관리서버(200) 접속시 사용자의 심전도 이상 상태를 신속하게 파악하여 대처할 수 있다는 장점이 있다.

또한 상기 요약된 심전도 분석 정보는, 각각의 측정된 심전도 신호의 전체 데이터에 비해 매우 적은량의 데이터로도 심전도 신호를 파악할 수 있도록 하므로, 휴대용 심전도계(100)에 저장되더라도 적은 메모리를 차지한다는 장점이 있다. 또한 심전도 관리서버(200)에 심전도 신호의 전체 데이터가 저장되는 경우에도, 상기 요약된 심전도 분석 정보를 통해 해당 상황의 심전도 신호 정보를 신속하게 찾을 수 있게 된다.

상기 심전도 측정단계(S1 단계) 이전에, S0 단계로서 사용자의 인식이 먼저 이뤄지도록 하는 것이 바람직하다.

상기 휴대용 심전도계(100)는 사용자 개인이 언제든지 휴대하면서 심전도를 측정할 수 있도록 하는 것이나, 사용자의 가족이나 친인척 등 사용자가 아닌 다른 사람이 휴대용 심전도계(100)를 이용할 수 있으므로 심전도를 측정하는 사용자를 명확하게 특정하는 것이 바람직하다.

즉, 사용자가 명확하게 인식되어야 기존의 사용자의 심전도 신호와 비교한 현재 사용자의 심전도 상태에 따른 분석 및 재측정 관리가 이뤄질 수 있게 된다.

이를 위한 사용자의 인식, 즉 사용자의 휴대용 심전도계(100) 및/또는 심전도 관리서버(200)로의 접속(로그인) 확인은 사용자의 고유명(ID, 주민번호 등), 지문 및 심박수 정보 중 적어도 어느 하나에 기초하여 이뤄진다.

일예로, 사용자는 상기 휴대용 심전도계(100) 및/또는 심전도 관리서버(200)에 사용자 고유명을 포함한 사용자 정보를 입력, 저장할 수 있으며, 이에 기초한 사용자 접속시 사용자별로 심전도 측정결과의 저장, 분석, 관리 등이 이뤄진다.

또 다른 일예로, 사용자는 자신의 지문을 이용하여 휴대용 심전도계(100) 및/또는 심전도 관리서버(200)에 접속할 수 있으며, 전술한 바와 같이, 이러한 사용자 접속은 상기 휴대용 심전도계(100)에 구비된 지문 인식 센서(146)에 기초하여 이뤄질 수 있다.

또 다른 일예로, 사용자가 상기 휴대용 심전도계(100)를 이용하여 심전도 측정시 상기 휴대용 심전도계(100) 및/또는 심전도 관리서버(200)에는 사용자마다 미리 저장된 심박수 및 심전도 정보가 저장되어 있으므로, 이러한 심박수 및 심전도 정보에 기초하여 사용자를 파악, 사용자 접속이 이뤄질 수도 있다. 다만 이러한 사용자의 심박수 및 심전도에 기초한 사용자 접속은 사용자의 상태에 따라 너무 다른 결과를 나타내므로, 사용자의 상태가 안정적인 경우 또는 사용자의 심전도가 매우 독특한 경우에만 사용자 접속이 용이하게 이뤄질 수 있으므로, 다른 사용자 접속 방법에 의한 보완이 바람직하다.

상기 심전도 요약 정보는, 사용자의 휴대용 심전도계(100)에 저장하는 심전도 신호 정보 등의 데이터 저장공간에 대한 부담을 감소시키는 한편, 상기 사용자 단말(400) 및/또는 전문가 등에 의한 외부 접속시, 사용자 또는 전문가의 선택에 의해 상기 심전도 신호를 명확하게 파악할 수 있게 된다.

예를 들어, 사용자의 심전도 이상시 전문가가 상기 심전도 관리서버(200)에 접속하는 경우, 상기 요약된 심전도 분석 정보에 포함된 해당 사용자의 면적 차이 퍼센트를 기초로 심전도 신호를 정렬 표시할 수 있다. 이때, 상기 전문가는 사용자의 심전도의 변화가 큰 시간에서의 심전도 신호를 중심으로 언제, 어떠한 심전도 신호의 이상이 있었는지를 한눈에 파악할 수 있게 되므로, 해당 사용자의 심전도 이상에 따른 대처가 신속하게 이뤄질 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명하였으나, 상기 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽도록 하기 위한 예시에 불과한 것이므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 부가 및 변형된 실시 형태들 역시 하기의 청구범위에 의하여 정해지는 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

10: 심전도 측정 시스템
100: 휴대용 심전도계 200: 심전도 관리서버
300: 데이터 베이스 400: 사용자 단말

Claims (11)

1. 사용자의 손가락 및 가슴 중 어느 세 부위에 각각 접촉하는 세 개의 전극을 통해 심전도 신호를 검출하는 센서부;
   상기 센서부로부터 검출되는 심전도 신호를 아날로그 신호 처리하는 신호검출부를 포함하고, 상기 신호검출부로부터 처리된 심전도 신호를 디지털신호로 변환하고 심전도 신호를 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하며, 심전도 관리서버에 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 전달하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어에 의해 상기 심전도 신호의 파형 및 재측정 관리 정보의 적어도 일부를 표시하는 표시부;를 포함하여 구성하되,
   상기 제어부는,
   사용자의 측정 상황을 분류하는 기능, 상기 디지털신호로 변환된 심전도 신호에서 특징점을 추출하는 기능, 상기 추출된 특징점에 기초한 미리 설정된 심전도 신호 분석법에 따라 재측정 관리 정보를 생성하는 기능을 포함하여 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대용 심전도계.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 사용자의 측정 상황의 분류는, 사용자의 심전도 측정이 이뤄지는 상황을 정기적 측정 상황, 비정기적 측정 상황 및 운동 후 측정 상황으로 분류하는 것으로,
   상기 제어부는, 상기 사용자의 측정 상황을 사용자의 심전도 측정 시간 및 측정된 심전도 결과에 기초하여 자동으로 분류하는 것을 특징으로 하는 휴대용 심전도계.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 미리 설정된 신호 분석법은,
   상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출하고,
   상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이에 기초하여 재측정 관리 정보를 생성하는 것임을 특징으로 하는 휴대용 심전도계.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 재측정 관리 정보는,
   상기 면적의 차이가 10% 미만이면, 상기 심전도 신호를 양호로 설정하고 미리 설정된 일반 재측정 시간에 재측정 권유 알람이 이뤄지도록 하는 제1 상태 정보,
   상기 면적의 차이가 20% 미만이면, 상기 심전도 신호를 의심으로 설정하고 미리 설정된 의심 재측정 시간에 재측정 권유 알람이 이뤄지도록 하는 제2 상태 정보 및
   상기 면적의 차이가 20% 이상이면, 상기 심전도 신호를 비상으로 설정하고 즉시 재측정 알람이 이뤄지도록 하는 제3 상태 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 심전도계. (색으로 테두리 표현)
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부의 특징점 추출은,
   상기 심전도 신호에서 한 주기에 대한 부분을 찾고, 해당 주기에서 R, Q, S 점을 추출하는 것으로,
   상기 심전도 신호에서 문턱치를 설정하고 그 문턱치보다 크게 나타나는 부분에서의 최고점을 R 점으로 설정하고,
   상기 R 점을 기준으로 한 전, 후로 일정 구간을 정하고 미분을 수행하여 영점을 교차하는 부분을 검출하면 R 점 이전의 영점 교차 부분이 Q 점이 되고 R 점 이후의 영점 교차 부분을 S 점으로 결정하도록 하는 것임을 특징으로 하는 휴대용 심전도계.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 세 개의 전극 중 사용자의 손가락에 접촉하는 적어도 어느 하나의 전극 일측에는 사용자 인식을 위한 지문 인식 센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 심전도계.
   
7. 사용자의 손가락 및 가슴 중 어느 세 부위에 각각 접촉하는 세 개의 전극을 통해 심전도 신호를 검출하고 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하며, 상기 심전도 신호의 파형 및 재측정 관리 정보를 표현하도록 구성된 휴대용 심전도계;
   상기 휴대용 심전도계와 네트워크 연결되어 상기 휴대용 심전도계에서 측정된 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 전달받고, 상기 재측정 관리 정보에 기초하여 상기 휴대용 심전도계에 재측정 요청 신호를 전달하는 심전도 관리서버;
   상기 심전도 관리서버로 전달된 상기 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 저장하는 데이터 베이스; 및
   상기 심전도 관리서버와 네트워크 연결되어 상기 심전도 신호 정보 및 재측정 관리 정보를 확인 가능하며, 상기 재측정 요청 신호를 더욱 전달받을 수 있도록 구성된 사용자 단말;을 포함하며,
   상기 휴대용 심전도계는,
   상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출하고,
   상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이에 기초하여 재측정 관리 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 심전도 측정 시스템.
   
8. 휴대용 심전도계와 네트워크 연결된 심전도 관리서버를 포함하는 심전도 측정 시스템을 이용한 심전도 측정 서비스 제공방법에 있어서,
   1) 상기 휴대용 심전도계에 구비된 손가락용 및 가슴용 전극에 접촉된 사용자의 손가락과 가슴으로부터 심전도 신호를 측정하는 단계;
   2) 상기 휴대용 심전도계에서 상기 측정된 심전도 신호에 기초하여 사용자의 측정 상황을 분류하는 단계;
   3) 상기 휴대용 심전도계에서 사용자의 측정 상황에 따른 상기 심전도 신호를 분석하여 재측정 관리 정보를 생성하는 단계;
   4) 상기 휴대용 심전도계에서 심전도 신호 정보 및 상기 재측정 관리 정보를 상기 심전도 관리서버로 전달하는 단계; 및
   5) 상기 심전도 관리서버에서 상기 재측정 관리 정보에 기초하여 재측정 요청 정보를 상기 휴대용 심전도계로 전달하여 재측정을 관리하는 단계;를 포함하는 심전도 측정 서비스 제공방법.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 4) 단계는,
   4a) 상기 휴대용 심전도계에서 상기 심전도 신호 및 재측정 관리 정보에 기초한 심전도 요약 정보를 생성하는 단계;
   4b) 상기 심전도 요약 정보를 상기 휴대용 심전도계에 저장하고, 상기 심전도 관리서버로 상기 심전도 요약 정보를 전달하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심전도 측정 서비스 제공방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 심전도 요약 정보는 사용자의 측정 상황 정보, 측정 시간 정보 및 요약된 심전도 분석 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 심전도 측정 서비스 제공방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 요약된 심전도 분석 정보는,
    상기 휴대용 심전도계에서 상기 심전도 신호에서 R, Q, S 점을 추출하고, 상기 R, Q, S 점이 이루는 면적과 기 저장된 해당 사용자의 분류된 측정 상황에서의 R, Q, S 점이 이루는 면적을 계산하여, 면적의 차이를 퍼센트로 나타낸 정보인 것을 특징으로 하는 심전도 측정 서비스 제공방법.

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