• 한국음향학회지
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• 제30권3호
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• pp.149-157
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• 2011

본 논문은 support vector machine (SVM)을 사용하여 은닉 마코프 모델 (HMM)과 심잡음 존재 정보를 결합한 새로운 심장질환 분류 방법을 제안한다. 켑스트럼 특징과 HMM 비터비 (Viterbi) 알고리듬을 이용하여 입력 신호를 모든 심장질환 모델에 대하여 상태 단위로 분할하여 상태별로 로그우도 (점수)를 계산한다. 심잡음 신호의 시간적 위치 특성을 이용하기 위하여 입력신호를 두 개의 부대역으로 나누고 부대역별로 프레임 단위의 심잡음 점수를 계산한 다음, 비터비 알고리듬으로부터 구한 상태 분할 정보를 이용하여 상태단위의 심잡음 점수를 구한다. SVM은 모든 심장질환 종류에 대한 상태 단위의 HMM과 심잡음 점수를 입력으로 하여 최종적으로 심장질환을 판정한다. 심장질환 분류 실험결과, 제안한 방법은 기존의 켑스트럼 특징과 HMM 분류기를 이용한 방법에 비하여 20.4 %의 상대적 개선율을 보여준다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권6호
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• pp.573-581
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• 1999

청진에 의한 심음도법은 오래 전부터 진단에 이용되어 왔지만 심음 인식분야에서는 제 1심음, 제 2심음, 특정 판막의 운동과 같이 부분적 기능이나 동작 분석을 목적으로 심음의 일부 구간에 대한 인식 연구가 행하여졌을 뿐 심음 한 주기 전체를 대상으로 하는 심음 특징 인식에 대한 연구성과는 매우 미약하였다. 본 논문에서는 한 주기 동안의 전체 심음을 분석하여 파라메터를 추출하고 이를 이용하여 한 주기 심음 특성에 대한 인식방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 시간영역에서 제 1심음과 제 2심 검출을 기반으로 한다. 알고리즘은 주요 구간을 추출하고 정점 위치, 구간 적분, 통계변수에 대한 분석을 통하여 심음을 분류한다. 심음을 정상, 수축초기 심잡음, 수축말기 심잡음, 이완 초기 심잡음, 이완 말기 심잡음, 연속적 심잡음으로 구분하였다. 시험 결과 평균 88% 의 평균 인식률을 얻어 제안된 알고리즘의 유용성을 확인하였다. 비정상 심음의 분류에 대한 오인식은 주로 수축초기의 심잡음인 경우로 나타났다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.1330-1340
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• 2012

본 논문에서는 심음신호를 이용해 강한 심 잡음이 나타나는 심장판막협착 영역을 검출하는 새로운 알고리듬을 제안하였다. 심음의 주성분을 찾거나 심 잡음을 제거하기 위한 지금까지의 많은 연구들은 대동맥판막협착증이나 승모판막협착증과 같이 강한 심 잡음이 나타나는 비정상 심음의 경우, 강한 심 잡음으로 인해 좋은 결과를 보이지 못하였다. 본 논문에서는 구간 잡음강도함수를 이용한 잡음 검출 알고리듬을 제안하였다. 제안한 구간 잡음 강도 함수는 심음 신호에서 제 1심음과 제 2심음을 검출하여, 이를 이용한 심음 구간을 설정한 후 구간 자기상관변화량을 이용하여 도출할 수 있다. 제안한 구간 잡음강도함수를 이용하여 심 잡음의 강도를 판단하고 심 잡음 유무를 검출하였다. 제안한 알고리듬으로 실험한 결과, 심장판막협착 영역 검출에서 기존의 연구보다 뛰어난 성능을 가지는 것을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권5호
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• pp.59-69
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• 2001

최근에 디지털 선호처리와 전자부품의 발달로 심음 분식에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 심음 인식, 특히 심음 한주기 전체에 대한 인식연구는 거의 없다. 본 논문에서 심음 전체 한주기에 대한 새로운 인식 방법을 제안하였다. 먼저 주성분 분석을 이용하여 훈련 셋트로 데이터베이스를 구축한다. 데이터베이스는 새로운 심음입력을 인식하는데 이용된다. 심음은 정상심음, 수축전 심잡음, 수축초기 심잡음, 수축 말기 심잡음, 이완 초기 심잡음, 이완 말기 심잡음， 연속적 심잡음으로 분류된다. 실험결과 새로운 인식 방법은 심음의 특징을 인식하는데 효과적이었다. 최대 인식률은 NO의 경우 71%, PS와 ES의 경우 80%, LS의 경우 78%, ED의 경우 87%, LD의 경우 60%, CM의 경우 20% 이었다. 현재의 결과가 실제적으로 심음을 인식하기에는 충분하지 못하였지만 선음 전체 주기를 대상으로 한 연구라는데 의의가 있으며 더 효과적인 데이터베이스를 구축함으로써 인식률을 개선할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.252-255
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• 2016

심음은 가장 쉽게 추출, 보관이 가능하고 가장 빨리 심장 질환을 진단하는데 도움을 줄 수 있기에 많이 사용되고 있다. 심음은 청진, 전자 청진을 통하여 얻어지는데 질환의 판정을 위해서는 전문의 많은 경험에 의존하고 있고, 자동 진단을 위한 장비는 매우 고가이며, 이를 위하여 심음의 정량화 과정이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 심음의 한 종류인 심잡음을 심장 질환 별로 추출하여 정량화하여 자동 진단에 도움을 주고자 하였다. 심잡음은 심잡음 에너지율을 계산하여 정량화에 이용하였다. 추출된 심잡음 에너지의 파워 스펙트럼은 심장 질환별로 분류 가능한 형태학적 특징을 나타내었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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• pp.246-248
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• 2012

심전도는 측정 기기에서 발생하는 전기적 잡음이나 근육에서 발생하는 근전도에 의한 잡음, 전극을 부착한 사람의 움직임에 의한 동잡음 등에 민감한 특성을 보인다. 또한 심장의 이상으로 인하여 왜곡이 심하게 발생하므로 심전도에서 의미 있는 구간을 검출하기 위해서는 이들을 보완하는 알고리즘이 필수적이라 할 수 있다. 논문에서는 심전도 분석의 보조를 위하여 입력된 심전도가 가지는 잡음과 왜곡을 제거하고 구간의 위치를 출력하는 시스템을 제안한다. 이를 위해 관련 알고리즘 중, 가장 널리 알려진 'Pan & tompkins algorithm'을 시스템에 이식하였고 알고리즘의 각 단계를 알아보기 쉽게 출력하는 인터페이스를 구성하였다. 시스템의 기능을 확인하기 위해 MIT/BIH 데이터베이스를 이용하였으며, 잡음과 왜곡이 심하여 육안으로 구간을 확인하기 힘든 심전도에서도 높은 구간검출 정확도를 확인할 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권4호
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• pp.287-292
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• 2003

다채널 고감도 자기 센서에 의해 획득되는 심자도 신호는 심전도 신호에 비하여 심장 질환의 진단에 여러 장점을 가지고 있지만 외부 자기 잡음에 의해 쉽게 영향을 받는다는 단점이 있다 외부 자기 잡음은 획득된 신호의 시간적 추이를 분석하여 제거할 수도 있지만, 다채널 시스템에서는 다채널 신호 사이의 공간적 상관 관계에 근거하여 제거하는 방법이 보다 효과 적이다. 된 연구에서는 이러한 방법의 하나로 PCA(Prinicipal component analysis)를 이용하여 구성한 공간 필터로 심자도 신호에서 외부 자기 잡음 성분을 효과적으로 분리해 내는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 61채널 심자도 시스템을 이용해 얻은 정상인 심자도 신호에 적용했을 때 자기 잡음 제거가 효율적으로 이루어짐을 실험적으로 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.884-894
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• 2011

본 논문에서는 심음에서 제 1심음(S1)과 제 2심음(S2)을 찾기 위한 새로운 알고리듬을 제안하였다. 심음의 주성분을 찾기 위한 기존의 알고리듬들은 심 잡음이 없는 정상 심음 신호에서는 높은 성능을 보이지만 심 질환에 의해 발생하는 심 잡음이 섞여 있는 신호에서는 현저한 성능저하를 보인다. 따라서 본 논문에서는 심 질환이 있는 심음에서 제 1심음과 제 2심음의 검출 성능 향상을 위해 3차 샤논 에너지 변화량을 이용한 알고리듬을 제안하였다. 제 1심음과 제 2심음의 에너지 변화량이 심 잡음에 비해 더 크게 나타나는 특징을 이용하여, 심 잡음을 감쇄시키고 제 1심음, 제 2심음을 검출하였다. 제안한 알고리듬은 정상 심음 뿐 아니라 대동맥 협착증, 승모판막 협착증과 같은 비정상 심음에서도 높은 검출 성능을 가질 수 있도록 개발하였으며 실험 결과 기존의 검출방법에 비하여 높은 검출 성능을 보였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.134-138
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• 2015

본 논문은 심장질환을 비침습적 방법으로 빠르고 쉽게 진단할 수 있도록 심음을 이용하는 방법에 대한 가능성을 찾는 것이다. 일반적으로 심음의 분류를 위하여 심음을 분리한 후에 특징파라미터를 추출하는 과정을 거치지 않고, 심음 분리에 사용되는 Shannon 엔트로피로 정규화하여 신경회로망의 입력으로 사용하였다. 심장질환에 따른 심잡음 분류를 위하여 Scaled conjugate gradient 역전파 알고리즘을 이용하여 신경회로망 분류기를 구현하였다. 정상 심음과 심장 질환의 경우 5가지를 포함하여 6종류의 심잡음에 대하여 분류가 가능함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2685-2686
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• 2004

심자도(Magnetocardiography: MCG)는 심장에서 발생하는 자기신호로 크기가 수 pico Tesla에서 수 femto Tesla 정도로 지구 자기에 비하여 $10^{-6}{\sim}10^{-10}$ 정도로 매우 작기 때문에 보통 3층의 차폐 막 구조로 되어 있는 자기차폐실을 사용하여 외부 잡음을 줄인다. 그러나 자기차폐실의 비용이 크기 때문에, 자기차폐실의 비용을 줄이고 다양한 신호처리를 병행하여 신호대 잡음비를 높이고 있다. 본 논문에서는 1Giga FLOPS (FLoating point Operationals Per Second)의 부동 소숫점 연산능력을 가진 TMS320C6701을 사용하여 실시간 신호처리가 가능한 신호처리 시스템을 설계하였다. 개발된 DSP 보드는 PCI-bus 기반으로 설계하여 신호 측정 컴퓨터에 내장이 가능하도록 하였다. 프로그램과 데이터 처리를 위한 외부 메모리를 장착하였고, PCI 콘트롤러를 갖추어 PC 와의 대용량 메모리 공유가 가능하도록 하였다. 제작된 DSP 보드를 사용하여, 심자도 신호에서 실시간으로 적응 잡음 소거 및 필터링을 구현하여 신호대 잡음비의 향상을 확인할 수 있었다.