• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제11권11호
• /
• pp.1141-1148
• /
• 2016

본 논문은 웨어러블 시스템을 이용하여, ECG 전기 패턴을 QRS을 이용하여 급성 심장마비 예측 감지 시스템으로, 웨어러블 심장 이상 징후 감지 스마트 워치와, 이를 포함 하고 디지털 ECG (X, Y) 패턴 좌표 DB를 이용하여 비정상 패턴을 즉시 감지하고, 급성 심장마비 예방 시스템 및 그 방법을 보여준다. 특히, 디지털 ECG(X, Y) 패턴 정보를 이용한 이상 징후 유형과 대비하는 단계를 통해서 급성 심장마비 발생 시, 골든타임을 놓치지 않고 응급 처치할 수 있음을 보여 준다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권7호
• /
• pp.1728-1736
• /
• 2015

부정맥 분류를 위한 기존 연구들은 개인별 ECG신호의 차이는 고려하지 않고 특정 ECG 데이터에 종속적으로 개발되었기 때문에 다른 환경에 적용할 경우 그 성능에 변화가 많아 임상 적용에 한계가 있다. 또한 기존의 방법들은 각 ECG 특징점의 정확한 측정을 필요로 하며, 연산이 매우 복잡하다. 복잡도를 줄이기 위한 여러 가지 방법들이 제안되었지만, 그에 따른 분류의 정확도가 떨어지는 문제점이 있었다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 개인별 다양한 ECG 신호의 패턴에 따라 최소한의 특징점을 추출함으로써 연산의 복잡도를 줄이고 부정맥을 정확하게 분류 할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 대상 유형별 ECG 신호의 QRS 패턴을 이용한 부정맥 분류 방법을 제안한다. 이를 위해 전처리를 통해 잡음이 제거된 심전도 신호에서 R파를 검출하고 QRS 특징점을 통해 대상 유형별 ECG 신호의 QRS 패턴을 정의하였다. 이후 패턴분류에 따른 오류를 검출 및 수정하고, 중복된 QRS 패턴을 별도의 부정맥으로 분류하였다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스 43개의 레코드를 대상으로 PVC, PAC, Normal, LBBB, RBBB, Paced beat의 검출율을 비교하였다. 실험결과 Normal, PVC, PAC, LBBB, RBBB, Paced beat의 검출율은 각각 99.98, 97.22 95.14, 91.47, 94.85, 97.48%의 우수한 검출율을 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.192-200
• /
• 2015

부정맥 분류를 위한 기존 연구들은 특정 ECG 데이터에 종속적으로 개발되었기 때문에 다른 환경에 적용할 경우 그 성능에 변화가 많아 임상 적용에 한계가 있다. 즉, 생체 신호의 특성상 개인 간의 차이가 있음에도 불구하고, 일반적인 ECG 신호의 판단규칙에 따라 진단을 수행하기 때문이다. 또한 이러한 대부분의 방법들은 P, Q, R, S, T 지점의 정확한 측정을 필요로 하며, 데이터의 가공 및 연산이 복잡하다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 개인별 특성을 가진 ECG 데이터를 분석하여 최소한의 특징점을 추출함으로써 그에 따른 패턴을 분류하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이상 심전도와 같은 다양한 신호를 고려하여 Q, R, S 피크 변화에 따른 개인별 ECG 신호의 패턴 분석기법을 제안한다. 이를 위해 전처리를 통해 잡음이 제거된 심전도 신호에서 R파를 검출하고 Q, R, S의 진폭과 위상변화에 따른 8개의 특징점을 추출하였다. 이후 각 특징점의 피크 변화와 형태에 따른 ECG 신호를 분석하고 부정맥 유형에 따른 9가지 패턴을 정의하였다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 43개의 MIT-BIH 레코드를 대상으로 Normal, PVC, PAC, LBBB, RBBB, Paced Beat의 각 패턴을 분석하였다. 실험결과 9가지 패턴에 대한 검출율은 93.72%로 우수하게 나타났다.

• 정보처리학회논문지D
• /
• 제19D권1호
• /
• pp.105-112
• /
• 2012

조기심실수축과 조기심방수축을 검출하기 위한 대부분의 알고리즘은 정확한 QRS complex, P파 및 T파의 측정을 필요로 한다. 이 논문에서, 우리는 복잡한 매개변수와 알고리즘을 사용하지 않으면서 조기심실수축과 조기심방수축을 검출하기 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 대부분의 정상 ECG 파형 뿐만 아니라 개인적 특징과 개인적 차이에 의해 발생할 수 있는 비정상 파형에도 적용할 수 있는 넓은 적용성을 가지고 있다. 이러한 목적을 위해, ECG 파형을 각각의 단위 패턴으로 분리한 후, 정상 R-R 간격을 가지는 단위패턴만을 사용하여 기준단위패턴을 만든다. 그 후에, 기준단위 패턴과 각각의 단위패턴 사이에 패턴매칭을 위한 유사도 분석을 사용하여 조기심실수축과 조기심방수축을 검출한다.

• 정보처리학회논문지D
• /
• 제11D권5호
• /
• pp.1031-1040
• /
• 2004

심장의 활동을 기록한 심전도는 심장의 상태에 대한 가치 있는 임상 정보를 제공한다. 지금까지 심전도를 이용한 심장 질환 진단 알고리즘에 대한 많은 연구가 진행되어 왔으나, 심장 질환에 대한 진단 결과의 부 정확성으로 인해 심전계에서는 외국의 진단 알고리즘을 사용하고 있다. 이 논문에서는 심전도 데이터의 수집에서부터 전 처리 과정 그리고 데이터마이닝을 이용한 심장 질환 패턴 분류 기법을 제안한다. 이 패턴 분류기법은 빈발 패턴 베이지안이며 기존의 나이브 베이지안과 빈발 패턴 마이닝의 통합이다. 빈발 패턴 베이지안은 훈련단계에서 탐사된 빈발 패턴들을 사용하여 Product Approximation 구성하므로써 클래스 조건 독립 가정을 가진 나이브 베이지안의 단점을 해결한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.267-276
• /
• 1991

This paper describes syntactic pattern recognition algorithm for pattern recognition and diagnostic parameter extraction of ECG signal. ECG signal which is represented linguistic string is evaluated by pattern grammar and its interpreter-LALR(1) parser for pattern recognition. The proposed pattern grammar performs syntactic analysis and semantic evaluation simultaneously. The performance of proposed algorithm has been evaluated using CSE database.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.437-444
• /
• 2016

일반적인 부정맥 분류 방법의 경우 심방 박동 수와 관련한 PP간격, P모양의 다양성과 같은 조건을 이용하는데, 잡음으로 인해 정확한 P파의 검출이 어렵기 때문에 잡음의 영향을 비교적 적게 받는 R파를 이용하는 것이 유리하다. 따라서 본 연구에서는 R파 중심의 ECG(electrocardiography) 패턴 분석과 템플릿 문턱치를 도입하여 조기수축 부정맥 분류 방법을 제안한다. 이를 위해 형태 연산을 통한 전 처리 과정과 차감 동작 기법을 통해 R파를 검출하였다. 이후 RR 간격의 평균 가중치와 변화율을 이용하여 먼저 조기수축 파형의 패턴을 분류하고, R파의 진폭에 대한 템플릿 문턱값을 통해 조기심실수축과 조기심방수축을 분류하는 알고리즘을 개발하였다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 조기 심방과 심실수축이 30개 이상 포함된 MIT-BIH 6개의 레코드를 대상으로 한 R파의 평균 검출율은 99.77%의 성능을 나타내었고, 조기심실수축과 심방수축 부정맥은 각각 94.91%와 95.76%의 평균 분류율을 나타내었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2011년도 추계학술발표대회
• /
• pp.1399-1402
• /
• 2011

본 논문에서는 조기 심실 수축과 조기 심방 수축을 검출함에 있어 정밀한 QRS 구간의 폭, 정확한 P파와 T파의 크기 및 위치를 크게 요구하지 않고, 데이터의 가공과 복잡한 알고리즘의 사용에 의해 발생하는 ECG 데이터의 변형과 손실을 최소화할 수 있으며, 또한 개인차 때문에 발생할 수 있는 오류를 최소화하기 위한 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 ECG 신호를 각각의 단위 파형으로 분리한 후, 정상 R-R 간격을 가지는 파형을 기준으로 기준파형을 만들어, 각 파형과 기준파형사이의 패턴 대조 및 유사도 분석을 통해 조기 심실수축과 조기심방수축을 검출할 수 있도록 하였다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.96-101
• /
• 2011

최근 들어 실시간 원격 ECG모니터링 시스템에 대한 수요가 늘어가고 있으며 가입자의 증가와 더불어 실시간 모니터링 시스템의 자동화에 대한 필요성이 대두되고 있다. 비정상적인 ECG 비트의 자동검출은 이러한 실시간 원격 ECG모니터링 시스템의 성공적인 상업화를 위해서는 반드시 필요한 요소기술이다. 본 논문에서는 이러한 점에 착안하여 QRS 폭(width)과 RR interval의 패턴을 이용한 효율적인 비정상적 ECG 비트 자동검출알고리듬을 제안하였다. 기존에는 주로 ECG 비트의 상세한 분류에 대해서 많은 연구가 이루어졌으나 이러한 방법들은 분류 오류가 많고 주변 환경이 변화함에 따라서 분류성능의 변동성이 심하다는 단점이 있었다. 또한 정확한 ECG 비트 분류를 위해서는 충분한 양의 훈련데이터를 필요로 하며 특히 분류시에 많은 계산량을 필요로 한다는 문제점도 있었다. 그러나 자동화된 원격 ECG모니터링 시스템을 위해서는 ECG 비트의 세세한 분류 보다는 비트의 정상여부판단이 더 중요하다. 이러한 점에 착안하여 본 논문에서는 ECG 신호의 비정상적인 비트중에서도 가장 빈번이 발생하는 VEBs(Ventricular ectopic beats) 비트의 검출을 시도하였고 제안된 알고리듬을 MIT-BIH 부정맥 데이터베이스에 적용한 결과 만족스러운 VEBs 바트 검출성능을 얻을 수 있었다.

• 스마트미디어저널
• /
• 제8권3호
• /
• pp.62-69
• /
• 2019

심전도 신호는 위조가 불가능하며 양쪽 손목에서 신호를 간편히 취득할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 심전도 신호의 방향 정보를 이용해 커플링 이미지를 생성하고, 이를 이용한 개인 인식 방법을 제안한다. 제안하는 커플링 이미지는 정방향 심전도 신호와 R-peak를 기준으로 회전된 역방향 심전도 신호를 이용해 생성하며, 생성한 커플링 이미지는 개인별로 고유한 패턴과 명암을 나타낸다. 또한 같은 주기의 심전도 신호 연산을 통해 R-peak 영역 데이터가 증가하여 개인 인식 성능 향상이 가능하다. 생성한 커플링 이미지는 제안한 합성곱 신경망을 이용해 패턴 및 명암에 대한 특징을 추출하며, 네트워크 속도 향상을 위해 다수의 풀링층을 사용해 데이터 크기를 축소한다. 실험은 47명의 공개된 심전도 데이터를 이용하며, 공개된 네트워크 중 top-5 성능이 상위권인 5개 네트워크와 제안한 네트워크를 이용해 비교 실험을 진행한다. 실험 결과 제안한 네트워크의 개인인식 성능이 99.28%로 가장 높게 나타남에 따라, 제안한 커플링 이미지를 이용한 개인 인식 방법이 유효함을 확인하였다.