심초음파용 실시간 심전도 QRS 검출 모듈에 관한 연구

A Design of Real-Time QRS Detection in Physio-Module for Echocardiography

  • 장원석 (연세대학교 대학원 생체공학협동과정) ;
  • 김남현 (연세대학교 의과대학 의학공학교실) ;
  • 김응석 ((주)메디아나 기업부설연구소) ;
  • 전대근 ((주)메디아나 기업부설연구소)
  • 투고 : 2010.03.29
  • 발행 : 2010.05.25

초록

본 연구는 심초음파에서 사용되는 실시간 심전도 QRS 검출성능 및 심전도 trigger 시간 지연 등의 생체신호측정모듈의 성능 개선을 확인하고자 하였다. 심초음파에서 사용되는 생체신호측정모듈의 심전도 QRS 검출에 대한 성능 평가 중에서 심전도 QRS 크기와 폭에 따른 검출성능, Tall T-wave 제거성능, 부정맥이 있는 심전도의 QRS 검출성능 및 Pacer pulse 검출성능은 심전도 국제 규격인 EC-13을 기준으로 성능을 비교 평가하였으며, QRS의 trigger 신호 지연 시간 및 기저선 복귀시간은 기존에 상용화되어 심초음파에 사용되고 있는 생체신호측정모듈의 성능과 비교 평가하였다. 본 연구에서는 위 4가지 항목은 국제규격인 EC-13 기준을 크게 만족하였으며, QRS의 trigger 신호 지연 시간은 심박수에 따라 17m~21ms 빠른 검출 결과를 보였으며 심전도 기저선 복귀시간도 1 beat 이상 빠른 결과를 보였다.

In this study, we investigated the performance of real-time QRS complex detection algorithm in physio-module for echocardiography. The performance of QRS detection module in echocardiography was evaluated according to international standard, EC-13 and we compared with commercialized physio-module with QRS complex detection. In this study, we can get performance of QRS complex detection, pacer pulse detection, Tall t-wave rejection and arrhythmia detection within EC-13's criteria and we can get improved QRS trigger delay time and baseline wondering rejection times in compared with commercialized physio-module.

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참고문헌

  1. P. W. Macfarlane, T. D. Veitch Lawrie. "Comprehensive Electrocardiology" volume 1, Pergamon Press, 1989.
  2. B. B. Winter and J. G. Webster, "Driven-Right-Leg Circuit Design", IEEE Trans. Biomedical Engineering, Vol. BME-30, no. 1, pp. 62-66, January 1983.
  3. International Electrotechnical Commission. "IEC 60601-1 Medical electrical equipment, Part 1 : General requirements for safety and essential performance" 3rd ed, 2000.
  4. G. M. Friesen, T. C. Jannett, M. A. Jadallah, S. L. Yates, S. R. Quint, H. T. Nagle, "A Comparison of the Noise Sensitivity of Nine QRS Detection Algorithms", IEEE Trans. Biomedical Engineering, Vol. 37, no. 1, pp. 85-98, January 1990. https://doi.org/10.1109/10.43620
  5. Bert-Uwe Kohler, Carsten Henning, Reinhold Orglmeister, "The principles of software QRS detection", IEEE Eng. Vol., 21, Issue: 1, Jan.-Feb. 2002.
  6. W. J. Tompkins ed. "Biomedical Digital Signal Processing" Printice-Hall International, Inc, 1993.
  7. Association for the Advancement of Medical Instrumentation. "Cardiac monitors, heart rate meters, and alarms", (ANSI/AAMI EC13:2002). Arlington, VA: AAMI; 2002.
  8. N. V. Thakor, "Reliable R-wave detection from ambulatory subjects", Biomed. Sci. Instrum. vol 14, pp. 67-72, 1978.
  9. Jae K. Oh, James B. Seward, A. Jamil Tajik, "The Echo Manual", Third Edition, 2008, Wolters Kluwer