• Title/Summary/Keyword: RR-interval

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불규칙 RR 간격 리듬의 비선형적 특성 분석을 통한 심방세동 검출 알고리즘 (Atrial Fibrillation Detection Algorithm through Non-Linear Analysis of Irregular RR Interval Rhythm)

  • 조익성;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.2655-2663
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    • 2011
  • 지금까지 심방세동을 검출하는 방법은 P파의 형태, 시간 주파수 영역 분석법이 주를 이루었다. 하지만 P파는 잡음의 영향을 많이 받는 환경에서는 검출의 정확도가 떨어지며, 시간 주파수 영역 분석법은 RR 간격에 따라 변화하는 불규칙적 리듬에 관한 정보를 정확하게 얻지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는, P파의 형태는 고려하지 않고, 불규칙 RR 간격 리듬의 비선형적 특성 분석을 통한 심방세동 검출 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 불규칙 RR 간격 리듬을 다양성, 무작위성, 복잡성으로 각각 정의하고 제곱평균제곱근(RMSSD), 전환점비(TPR), 표본 엔트로비(SpEn)의 3가지 비선형적 특성 분석을 통하여 심방세동을 분류하였다. 제안된 알고리즘의 검출 성능을 평가하기 위해 3가지 통계치의 최적값을 설정하고 MIT-BIH 심방세동 데이터베이스와 부정맥 데이터베이스를 이용하여 실험하였다. 성능 평가 결과, MIT-BIH 심방세동 데이터베이스에 대해서는 민감도(sensitivity:94.5%), 특이도(specificity:96.2%)를 각각 나타내었으며, 부정맥 데이터베이스에 대해서는 민감도(89.8%), 특이도(89.62%)를 각각 나타내었다.

휴대형 심전계 장치의 RR 간격의 정확도 개선을 위한 보간법 개발 (Interpolation Technique to Improve the Accuracy of RR-interval in Portable ECG Device)

  • 이은미;홍주현;차은종;이태수
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.316-320
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    • 2010
  • HRV(Heart rate variability) analysis parameter is widely used as an index to evaluate the autonomic nervous system and cardiac function. For reliable HRV analysis, we need to acquire the accurate ECG signals. Most of commercially available portable ECG devices have low sampling rate because of low power consumption and small size issues, which make it difficult to measure RR-interval accurately. This study is to improve the accuracy of RR-interval by developing R-wave interpolation technique, based on the morphological characteristics of the QRS complex. When the developed method was applied to ECG obtained at 200 Hz and the results were compared with 1000 Hz reference device, the error range decreased by 1.33 times in sitting and by 2.38 times in cycling exercise. Therefore, the proposed interpolation technique is thought to be useful to improve the accuracy of R-R interval in the portable ECG device with low sampling rate.

부호화와 정보 엔트로피에 기반한 심방세동 (Atrial Fibrillation: AF) 패턴 분석 (Atrial Fibrillation Pattern Analysis based on Symbolization and Information Entropy)

  • 조익성;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.1047-1054
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    • 2012
  • 심방세동(Atrial Fibrillation:AF)은 각종 심장질환에서 비교적 빈번히 발생하는 부정맥으로 알려져 있으며, 그 발병률은 연령의 증가와 더불어 점차 증가한다. 전통적으로 심방세동을 검출하는 방법은 시간 영역 분석법과 주파수 영역분석법이 대부분이었다. 하지만 심전도 신호는 잡음의 영향을 많이 받는 환경에서 검출의 정확도가 떨어지며, 시간 주파수 영역 분석법은 RR 간격에 따라 변화하는 불규칙적 리듬에 관한 정보를 정확하게 얻지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 부호화와 정보 엔트로피에 기반한 AF 패턴 분석 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 RR 간격 데이터를 차분 분할 방식을 통해 부호 서열화 한 후 그 리듬에 대한 패턴을 분석하고 이를 샤논의 정보 엔트로피를 통해 복잡도를 정량화하여 심방세동을 검출하였다. 성능 평가를 위해 10부터 100까지의 문턱값에 따른 엔트로피를 통해 복잡도를 분석하였으며 MIT-BIH 심방세동 데이터베이스를 이용하여 실험하였다.

선형분석 기반의 심방세동 분류를 위한 불규칙 RR 간격의 최적값 검출 (Optimal Value Detection of Irregular RR Interval for Atrial Fibrillation Classification based on Linear Analysis)

  • 조익성;정종혁;조영창;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.2551-2561
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    • 2014
  • 심방세동 검출을 위한 기존 연구방법으로는 비선형 분석법과 주파수 분석법 등을 들 수 있지만 시간 영역 알고리즘에 비해 연산이 복잡하고 불규칙한 리듬 검출에 필요한 일반적 규칙을 제공하지 못한다. 이를 위해 본 연구에서는 선형 분석 기반의 심방세동 분류를 위한 불규칙 RR 간격의 최적값 검출 방법을 제안하였다. 이를 위해 먼저 전처리과정과 차감 기법을 통해 R파를 검출하였다. 이후 불규칙 RR 간격의 세그먼트 길이에 대한 범위를 설정하고 정규화 절대 편차와 절대치와 같은 선형 분석상의 심방세동 분류를 위한 최적값을 검출하였다. 제안된 알고리즘의 타당성 평가를 위해 MIT-BIH 부정맥과 심방세동 데이터베이스를 이용하여 RR 간격의 세그먼트 길이와 최적값에 대한 심방세동 분류율을 각각 비교 실험하였다. 성능 평가 결과, RR 간격과 연속하는 RR 간격 차에 대한 최적값은 ${\alpha}=0.75$, ${\beta}=1.4$, ${\gamma}=300ms$ 일 때 제일 높은 성능을 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

최적 R파 검출 기반의 R피크 패턴과 RR간격을 통한 조기심실수축 분류 (Premature Ventricular Contraction Classification through R Peak Pattern and RR Interval based on Optimal R Wave Detection)

  • 조익성;권혁숭
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.233-242
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    • 2018
  • 조기심실수축(Premature Ventricular Contraction) 분류를 위한 기존 연구들은 분류의 정확성을 높이기 위해 신경망, 퍼지 이론, Support Vector Machine 등과 같은 비선형 방법이 주로 사용되어 왔다. 이러한 대부분의 방법들은 데이터의 가공 및 연산이 복잡하다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 최적의 R파를 검출하고 이를 통해 R피크 기반의 특징점만을 정확하게 검출함으로써 최소한의 연산량으로 PVC를 분류할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 전처리를 통해 잡음이 제거된 심전도 신호에서 최적 문턱치에 따른 R파를 검출하고, RR간격과 R피크 패턴을 추출한다. 이후 RR간격과 R피크 패턴에 따라 PVC를 분류하였다. 제안한 방법의 우수성을 입증하기 위해 PVC가 30개 이상 포함된 MIT-BIH 9개의 레코드를 대상으로 한 R파의 평균 검출율은 99.02%의 성능을 나타내었으며, PVC 부정맥은 각각 94.85%의 평균 분류율을 나타내었다.

실시간 부정맥 자동진단에 관한 연구 (A Study on Real Time Automatic Diagnosis of Arrhythmias)

  • 신호용;신건수;이병채;이명호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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    • pp.1276-1279
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    • 1987
  • Cardiac arrhythmias are associated with electrical Instability and, hence, with abnormal mechanical activity of the heart in many cases, arrhythmias can be treated with drugs or electric shock to control and/or stop them. Hence fast arrhythmia detection is very important. In this paper RR interval, QRS width, and morphology are used for diagnosis and QRS complex is detected by hardware system. hence diagnosing time is shorten. Moreover doctors or nurses who have little knowledge of computer manipulation can get the Information of Patient's ECG by showing characteristics of abnormal waveform and by mapping graphs of RR interval .vs. QRS width and RR interval .vs. morphology on screen.

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진달래 꽃잎의 추출물이 심혈관계에 미치는 영향 (Toxic Effect of Azalea Extract on Cardiovascular System)

  • 전준하;정성복;강승호;김영조;심봉섭;이현우;신동구;박종민
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제8권2호
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    • pp.52-62
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    • 1991
  • 진달래 추출물이 심혈관계에 미치는 영향 및 작용기전의 일부로서 부교감신경계의 작용을 관찰하기 위해 71마리의 토끼를 10군 즉 예비 실험군, 생리식염수 4cc 투여한군, 진달래 추출물 0.7gm/kg를 투여한 군, 진달래 추출물 1.0 gm/kg를 투여한 군, atropine sulfate을 투여한 군, atropine으로 전처치한 후 상기용량의 진달래 추출물을 각각 투여한 군, epinephrine과 생리식염수를 함께 투여한 군, epinephrine에 상기용량의 진달래 추출물을 각각 투여한 군으로 나누어 수축기 혈압, 이완기 혈압, 심전도상에서 RR간격, QTc간격의 변화정도 및 부정맥의 빈도를 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 진달래 추출물 투여군에서 RR간격과 QTc간격의 변화는 대조군에 비해 유의한 증가를 보였고 수축기 및 이완기 혈압의 변화는 대조군에 비하여 통계적으로 유의한 감소를 볼 수 있었지만(p< 0.05) 진달래 추출물 투여량에 따른 차이는 없었다. 2) atropine으로 전처치후 진달래 추출물 투여군에서 RR간격, 혈압의 변화는 atropine 투여군(대조군)에 비하여 유의한 차이를 볼 수 있었으나(p<0.05) QTc의 변화에는 통계적으로 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 3) atropine으로 전처치후 진달래 추출물 투여군과 진달래 추출물만 투여군과의 RR간격, QTc간격 및 혈압의 변화는 통계적으로 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 4) epineprine 자체의 효과로 인하여 진달래 추출물의 영향을 관찰할 수 없었다. 5) ST절의 변화는 진달래 추출물 0.7gm/kg투여군에서 7마리중 1마리(14.0%), 1.0gm/kg 투여군에서 7마리 전례(100%)에서, atropine전처치한 두군에서는 각각 7마리중 1마리(14.0%), 6마리중 5마리(83.3%)에서 나타났다. 6) 부정맥은 진달래 추출물 1.0gm/kg사용군 1예에서 동성서맥과 완전방실차단으로 인한 Idioventricular rhythm이 나타났고 나머지는 모두 epinephrine을 사용한 군에서 발생했는데 특히 진달래 추출물 1.0mg/kg을 함께 사용한 군에서는 전례에서 심실빈맥 및 심실세동이 발생하였다. 이상의 결과로 미루어 보아 진달래 추출물은 심근수축력과 심박동수의 감소(negative inotropic and chronotropic action) 및 부정맥생성 가능성이 있다고 여겨지며 또 작용기전의 일부로서 부교감신경계의 영향을 간과할 수 없으며 직접적인 심근손상작용도 있다고 볼 수 있겠다.

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PVC Classification Algorithm Through Efficient R Wave Detection

  • Cho, Ik-Sung;Kwon, Hyeog-Soong
    • 센서학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.338-345
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    • 2013
  • Premature ventricular contractions are the most common of all arrhythmias and may cause more serious situation like ventricular fibrillation and ventricular tachycardia in some patients. Therefore, the detection of this arrhythmia becomes crucial in the early diagnosis and the prevention of possible life threatening cardiac diseases. Most methods for detecting arrhythmia require pp interval, or the diversity of P wave morphology, but they are difficult to detect the p wave signal because of various noise types. Thus, it is necessary to use noise-free R wave. So, the new approach for the detection of PVC is presented based on the rhythm analysis and the beat matching in this paper. For this purpose, we removed baseline wandering of low frequency band and made summed signals that are composed of two high frequency bands including the frequency component of QRS complex using the wavelet filter. And then we designed R wave detection algorithm using the adaptive threshold and window through RR interval. Also, we developed algorithm to classify PVC using RR interval. The performance of R wave and PVC detection is evaluated by using MIT-BIH arrhythmia database. The achieved scores indicate average detection rate of 99.76%, sensitivity of 99.30% and specificity of 98.66%; accuracy respectively for R wave and PVC detection.

Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging at True End-Diastole to Quantify Reproducible Transmural Extent of Myocardial Hyperenhancement

  • 최병욱;최규옥;김영진;정남식;임세중
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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    • pp.44-44
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    • 2003
  • To determine feasibility of contrast-enhanced MRI (co-MRI) at true end-diastole (ED) free from limitation of time for inversion-recovery and trigger window for quantifying transmural extent of infarction. 대상 및 방법: MRI was performed in 18 patients with myocardial infarction. Cine imaging and co-MRI with same registered slices in short axis were peformed. To allow true ED co-MRI, ECG synchronization should use two RR-intervals for one acquisition of a segment of k-space by setting the heart rate to half that of the true heart rate. Trigger delay time was adjusted to the RR-interval for imaging at ED and to the sum of RR-interval plus the time between R-wave and the end-systole (ES) determined in cine images for imaging at ES.

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Contrast-Enhanced Magnetic Resonance Imaging at True End-Diastole to Quantify Reproducible Transmural Extent of Myocardial Hyperenhancement

  • 최병욱;최규옥;김영진;정남식;임세중
    • 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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    • 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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    • pp.91-91
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    • 2003
  • To determine feasibility of contrast-enhanced MRI (co-MRI) at true end-diastole (ED) free from limitation of time for inversion-recovery and trigger window for quantifying transmural extent of infarction. 대상 및 방법: MRI was peformed in 18 patients with myocardial infarction. Cine imaging and co-MRI with same registered slices in short axis were performed. To allow true ED co-MRI, ECG synchronization should use two RR-intervals for one acquisition of a segment of k-space by setting the heart rate to half that of the true heart rate. Trigger delay time was adjusted to the RR-interval for imaging at ED and to the sum of RR-interval plus the time between R-wave and the end-systole (ES) determined in cine images for imaging at ES.

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