Classification of Normal and Abnormal QRS-complex for Home Health Management System

In the home health management system, we often face the situation to handle biological signals that are frequently measured from normal subjects. In such a case, it is necessary to decide whether the signal at a certain moment is normal or abnormal. Since ECC is one of the most frequently measured biological signals, we describe algorithms that detect QRS-complex and decide whether it is normal or abnormal. The developed QRS detection algorithm is a simplified version of the conventional algorithm providing enough performance for the proposed application. The developed classification algorithm that detects abnormal from mostly normal beats is based on QRS width, R-R interval and QRS shape parameter using Karhunen-Loeve transformation. The simplified QRS detector correctly detected about 99% of all beats in the MTT/BIH ECG database. The classification algorithm correctly classified about 96% of beats as normal or abnormal. The QRS detection and classification algorithm described in this paper could be used in home health management system.

재택건강관리 시스템을 위한 정상 및 비정상 심전도의 분류

재택건강관리 시스템은 주로 정상인들로부터 빈번하게 측정한 생체신호의 실시간 처리과정을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 측정되는 심전도 신호에서 DRS를 검출하기 위한 단순화된 알고리즘과 검출된 QRS의 정상과 비정상 여부만을 분류하는 알고리즘에 대하여 기술한다. 기존에 사용되고 있는 실시간 QRS 검출 알고리즘을 세분화하여 단순화된 QRS 검출 알고리즘을 제안함으로서 저가형 소형 단말기에서도 사용이 가능하도록 하였다. 또한 검출된 QRS들로부터 QRS 폭, R-R 간격, DRS 형태변수를 추출하여 QRS의 정상과 비정상을 판단하는 알고리즘을 개발하였다. 단순화된 QRS 검출기의 성능과 정상과 비정상의 분류성능은 각각 약 99%와 96%로 나타났다. 본 논문에서 제안된 QRS 검출과 분류를 위한 알고리즘들은 복잡한 신호처리 과정이 필요치 않으므로 재택건강관리 시스템에서의 실시간 심전도처리에 사용될 수 있을 것이다