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학위논문 상세정보

심한 동잡음 상태에서의 ECG 모니터링 및 분석 시스템 원문보기
A Monitoring and Analysis System of ECG with Severe Motion Artifact

  • 저자

    박성대

  • 학위수여기관

    호서대학교 일반대학원

  • 학위구분

    국내박사

  • 학과

    전자공학과

  • 지도교수

    김정도

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

    viii, 122 p.

  • 키워드

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13540917&outLink=K  

  • 초록

    심장질환의 조기 발견을 위해서는 장시간 측정과 정확한 판독을 필요로 하며, 잡음에 강한 알고리즘이 필요하다. 장시간 신호를 측정하기 위한 장비는 사용자에게 불편함을 주지 않으면서 시간 및 공간적으로 제약을 받지 않는 유비쿼터스(Ubiquitous) 환경에 적응적으로 맞추어져 있어야 한다. 그러기 위해서는 하드웨어(Hardware)의 크기는 초소형이여야 하고, 데이터의 분석이 장비 내에서 이루어져야 하며, 장시간 측정이 가능해야 되기 때문에 저전력으로 설계가 되어야 한다. 무엇보다 중요한 것은 유비쿼터스 환경에서도 측정된 생체 신호에 대한 정확성이 보장되어야만 한다. 신호의 정확성이 보장되지 않을 경우 진단의 오류가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 유비쿼터스 환경에 적합하도록 장시간 및 저전력으로 동작하면서 잡음에 강한 초소형 하드웨어를 개발하고 신호의 왜곡 없이 많은 양의 데이터 분석이 가능한 연산 알고리즘(Algorithm) 개발하였다. 개발된 측정모듈은 건식전극을 사용하여 장시간의 측정이 가능하도록 하였으며, 전원회로, 충전회로, 신호취득회로, 제어회로와 무선통신모듈을 포함하면서도 38×47×12mm의 초소형으로 설계되었으며 24시간 이상의 장기 측정이 가능한 초소형으로 설계되었다. 또한, 소형 모듈을 사용하면서도 심한 동잡음 상태에서 신호분석의 정확성을 보장할 수 있도록 3가지의 새로운 알고리즘이 제안되었다. 첫 번째, 기저선 잡음, 고주파 잡음 및 정확한 R-peak의 검출을 위해 DWT를 이용한 알고리즘이 제안되었다. 두 번째, 심한 동잡음 상태에서의 신호 복원을 위해 블록 인터리빙을 이용한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법은 단순한 연산 과정을 거치지만 모바일 환경에서 심전도 신호 내에 존재하는 잡음을 제거하는 최적의 방법이다. 세 번째, 심한 동잡음 상태에서도 부정맥을 검출하고 PVC와 APC를 구분할 수 있도록 HRV와 Pearson 상관계수를 이용한 방법을 제안하였다, 제안된 모듈의 하드웨어 성능을 입증하기 위해 MP150과의 비교실험이 진행되었으며, 알고리즘의 성능을 입증하기 위해 MIT-BIH 데이터베이스의 신호를 통한 실험이 진행되었다. 이 실험을 통해 제안한 하드웨어와 알고리즘의 성능이 입증되었다.


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