부정맥 판별 기능을 갖는 실시간 심전도 계측 시스템 구현 = Implementation of the Real Time ECG Measurement System with Arrhythmia Detection Function

국문 초록 (Abstract)

일상생활 중 지속적인 건강모니터링을 통해 심장관련 질환을 예측하고 응급상황을 조기에 발견하기위한 유비쿼터스 헬스케어관련의 다양한 연구들이 수행되고 있다. 특히 고령화 사회로의 변화에 따라 노약자를 고려한 다양한 양질의 고급화 된 의료서비스를 제공하면서도 서비스의 비용을 줄일 수 있는 유비쿼터스 헬스케어 관련 연구가 진행 중에 있다.
유비쿼터스 헬스케어 기술이 발전함에 따라 현대인들의 건강관리와 사전 예방에 대한 관심이 증가하고 있다. 또한 기존 병원중심의 의료에서 예방 및 건강관리 중심의 의료로 변화시키고 있다. 이에 기존 병원 중심의 의료서비스에서 벗어나 일반 가정 내에서 보다 편리하게 생체신호 측정을 수행하여 일상 생활 중에서 지속적으로 건강상태를 모니터링하고, 계측된 생체신호를 웹을 통해 원격지의 병원이나 전문기관에서 실시간으로 모니터링 할 수 있는 원격지 모니터링에 대한 관심이 증대되고 있다.
본 연구에서는 범용적인 건강 모니터링에 활용할 수 있는 생체신호인 심전도를 측정하여 모니터링 가능한 소형의 모니터링시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 심전도 신호측정부, 시스템제어부, 무선전송부, 모니터링 프로그램으로 구성하여 실시간 심전도 계측이 가능하다.
구현된 심전도 계측시스템은 실시간으로 이상심전도의 판별이 가능하도록 DTW와 매트릭스 추정기법을 이용한 실시간 심전도 분석 알고리즘을 적용하였다. 그리고 MIT-BIH 표준 데이터베이스를 이용하여 알고리즘의 성능 평가를 수행하였으며, 구현된 시스템을 통해 가정에서 보다 편리하게 건강모니터링이 가능함을 확인 하였다.

목차 (Table of Contents)

• 표 목 차 ⅰ
• 그 림 목 차 ⅰ
• 국 문 요 약 ⅲ
• Ⅰ. 서 론 1
• Ⅱ. 심전도 계측 시스템 7
• 2.1. 심혈관계 시스템 7
• 2.1.1. 심장의 구조 7
• 2.1.2. 자극전도계 및 심전도 유도 9
• 2.1.3. 부정맥 15
• 2.2. 심전도 계측 시스템의 구성 21
• 2.2.1. 심전도 센서 및 계측시스템의 구현 22
• 2.2.2. 시스템 제어부 및 모니터링 프로그램 25
• Ⅲ. 심전도 신호처리 기법 31
• 3.1. 심전도 전처리 기법 31
• 3.2. DTW를 이용한 이상 심전도 검출기법 35
• 3.3. 매트릭스 추정기법을 이용한 이상 심전도 검출기법 39
• Ⅳ. 실험 및 결과 44
• 4.1. 전처리 기법 성능평가 44
• 4.2. 이상 심전도 검출 알고리즘 평가 48
• Ⅵ. 결 론 54
• 참 고 문 헌 56
• ABSTRACT 60