KR20120091882A - Smartphone-based real-time ecg monitoring system for abnormal ecg signal detection - Google Patents

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KR20120091882A KR1020110011959A KR20110011959A KR20120091882A KR 20120091882 A KR20120091882 A KR 20120091882A KR 1020110011959 A KR1020110011959 A KR 1020110011959A KR 20110011959 A KR20110011959 A KR 20110011959A KR 20120091882 A KR20120091882 A KR 20120091882A
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Abstract

PURPOSE: A system for informing a result according to an electrocardiogram data collection and an electrocardiogram abnormality using a smart phone in real time is provided to enable the general person to find an electrocardiogram abnormality and measures electrocardiogram data using a smart phone in real time, thereby enabling the general person to inform the result found. CONSTITUTION: An electrocardiogram measurement application program is downloaded and executed from a server of a smart phone manufacturer. An electrocardiogram measurement device is initialized and operates for communication between the electrocardiogram measurement device and a smart phone(S202). The electrocardiogram measurement device measures electrocardiogram data. The electrocardiogram data measured transmits to the smart phone. The smart phone transmits data to an electrocardiogram server through WiFi or a 3G network. The electrocardiogram server stores the electrocardiogram data in a database(S301).

Description

스마트폰을 이용한 실시간 심전도 자료 수집 및 심전도 이상 시 그 결과를 실시간으로 알려주는 시스템{Smartphone-based Real-time ECG Monitoring System for Abnormal ECG Signal Detection}Real-time electrocardiogram data collection using smart phone and system that informs the result of ECG in real time {Smartphone-based Real-time ECG Monitoring System for Abnormal ECG Signal Detection}

본 발명은 스마트폰(Smartphone)을 이용한 실시간 심전도(ECG) 자료 수집 및 심전도 이상 시 그 결과를 실시간으로 알려주는 시스템과 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for real-time electrocardiogram (ECG) data collection using a smart phone and a result of real time notification of ECG abnormalities.

식생활의 급격한 변화에 따라 심장 관련 질병이 급격히 늘어나고 있고, 최근에는 노인질병으로 알려진 심장병이 젊은이에게 발생 되는 등, 그 심각성이 날로 더해가고 있다.As the dietary changes rapidly, heart-related diseases are rapidly increasing, and in recent years, the seriousness of heart disease, which is known as elderly disease, occurs in young people.

심장 이상은 심전도를 측정하여 알 수 있다. 그러나 심전도를 측정하려면 병원에 가야 하거나, 장치가 크기 때문에 휴대하기 어렵다. 따라서 실시간으로 심전도를 측정하기 어렵고, 병원에서는 심장에 이상이 생겼을 때 확인하는 장치로만 사용되고 있다.Heart abnormalities can be known by measuring the electrocardiogram. However, to measure an ECG, you have to go to the hospital, or because the device is large, it is difficult to carry. Therefore, it is difficult to measure the electrocardiogram in real time, and it is used only as a device for checking when an abnormality occurs in the hospital.

최근에 스마트폰이 널리 보급됨에 따라, 이를 이용하여 심전도를 측정하면 심전도를 실시간으로 측정할 수 있기 때문에 심장 이상을 용이하게 검출할 수 있고, 비상시에 즉각 대응할 수 있는 장점이 있다.Recently, as smart phones are widely used, measuring electrocardiograms using them enables the detection of electrocardiograms in real time, thereby making it possible to easily detect cardiac abnormalities and to respond immediately in an emergency.

본 발명은 기존 ECG 측정 장치의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, ECG 장치의 휴대성을 높이고, 스마트폰을 이용하여 측정된 데이터를 실시간으로 인터넷을 통해 서버에 보냄으로써 ECG 서버에 심전도 신호를 저장 분석하고, 그 결과를 당사자에게 알려줄 수 있도록 하고자 한다.The present invention has been proposed to solve the problems of the existing ECG measurement device, improves the portability of the ECG device, and stores the ECG signal stored in the ECG server by sending the measured data using a smart phone to the server through the Internet in real time And to inform the parties of the result.

이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 몸에 부착된 센서들을 통해서 ECG 데이터를 측정하고, 블루투스(Bluetooth) (또는 Zigbee, WiFi) 통신을 이용하여 측정된 데이터를 스마트폰으로 보낸다. 심전도 데이터를 수신한 스마트폰은 WiFi나 3G 통신망을 통하여 인터넷에 연결된 서버에 저장한다. 서버에서는 심전도 데이터를 분석하여 이상 여부를 검출하고, 심전도에 이상이 있는 경우, 관련 당사자에게 실시간으로 알려 조치를 취할 수 있게 한다.In order to achieve the above object, the present invention measures the ECG data through the sensors attached to the body, and sends the measured data to the smartphone using Bluetooth (or Zigbee, WiFi) communication. The smartphone receiving the ECG data is stored in a server connected to the Internet through WiFi or 3G communication network. The server analyzes the electrocardiogram data to detect an abnormality, and if there is an abnormality in the electrocardiogram, notify the relevant party in real time and take action.

심전도에 대한 자세한 지식이 없는 일반인이 스마트폰을 이용해 ECG 데이터를 실시간으로 측정하고, 심장의 이상 여부를 알 수 있으며, 필요한 경우 당사자 뿐만 아니라, 담당의사, 병원, 119 등에 실시간으로 통지함으로써 필요한 조치를 취할 수 있게 한다.An ordinary person without detailed knowledge of ECG can use a smartphone to measure ECG data in real time, know if the heart is abnormal, and if necessary, notify the doctor, hospital, 119, etc., in real time, as well as the parties, to take necessary measures. Allow to take

대표도는 본 발명의 바람직한 한 가지 실시 예에 따른, 스마트폰을 이용한 실시간 ECG 데이터 수집 및 심전도 이상 시 그 결과를 실시간으로 알려주는 시스템의 전체 구성도이다.
도 1은 실시간 심전도 자료수집 및 심전도 이상시 그 결과를 실시간으로 알려주는 시스템의 동작과정을 보여주는 흐름도 이다.
도 2는 대표도에 제시된 ECG 측정 장치의 내부 구성도이다.
도 3은 Bluetooth(WiFi, 혹은 Zigbee) 통신을 통해 받은 ECG 데이터를 WiFi로 연결된 인터넷으로 중계하는 스마트폰 어플리케이션(앱)의 예이다.
도 4는 도3에 제시된 스마트폰 앱의 기능도이다.
도 5는 서버의 ECG 데이터베이스 구조이다.
도 6은 사용자에게 제공되는 ECG 데이터의 실시 예이다.A representative diagram is an overall configuration diagram of a system for real-time ECG data collection and an ECG abnormality result using a smart phone according to an exemplary embodiment of the present invention.
1 is a flow chart showing the operation of the system for real-time electrocardiogram data collection and ECG results in real time.
2 is an internal configuration diagram of the ECG measurement apparatus shown in the representative view.
3 is an example of a smartphone application (app) that relays ECG data received through Bluetooth (WiFi, or Zigbee) communication to the Internet connected by WiFi.
4 is a functional diagram of the smartphone app shown in FIG.
5 is an ECG database structure of a server.
6 illustrates an embodiment of ECG data provided to a user.

이하에서 본 발명의 한가지 실시 예에 따른, 스마트폰(200)을 이용한 실시간 심전도 자료 수집 및 심전도 이상 시 그 결과를 실시간으로 알려주는 시스템의 구성과 그 동작 방법을 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation method of a system for notifying real-time ECG data collection and an ECG result in real time using the smart phone 200 according to an embodiment of the present invention will be described.

대표도는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 스마트폰(200)을 이용한 실시간 심전도 자료 수집 및 심전도 이상 시 그 결과를 알려주는 시스템의 구성도이다.Representative diagram is a configuration diagram of a system for informing the results of electrocardiogram data collection and ECG abnormalities using a smart phone 200 according to an embodiment of the present invention.

대표도에 제시된 ECG 측정장치(100)는 측정된 데이터를 블루투스 (혹은 WiFi나 Zigbee) 통신 기법을 이용하여 스마트폰(200)으로 데이터를 전송한다. 이 ECG 데이터를 수신한 스마트폰(200)은 WiFi 또는 3G 망을 통해 인터넷으로 보내고, 인터넷에 연결된 서버(300)에 보낸다. ECG 데이터를 수신한 서버(300)은 심전도 데이터베이스에 저장하고, 심전도 데이터를 분석한다. 기존에 저장되어 있는 데이터와 현재 들어오는 데이터를 분석 비교하여, 이상 현상이 발생한 경우에는 지정된 당사자의 스마트폰이나 휴대폰(200)으로 알람을 통지한다. 아울러 필요하면 당사자나 담당의사, 병원 등에서 해당 데이터를 열람할 수 있게 한다.The ECG measuring apparatus 100 shown in the representative diagram transmits the measured data to the smart phone 200 using a Bluetooth (or WiFi or Zigbee) communication technique. The smartphone 200 receiving the ECG data is sent to the Internet via WiFi or 3G network, and sent to the server 300 connected to the Internet. The server 300 receiving the ECG data is stored in the ECG database and analyzes the ECG data. Analyzing and comparing the existing data and the current incoming data, if an abnormality occurs, the alarm notification to the smartphone or mobile phone 200 of the designated party. In addition, if necessary, the parties, doctors, hospitals, etc. can access the data.

대표도에 보인 스마트폰(200)은 휴대폰에 컴퓨터 기능이 추가된 지능형 휴대폰(Smartphone)이며, 휴대폰 기능에 충실하면서도 PDA 기능, 인터넷 기능 등을 제공하고 있으며, 수기 방식의 입력장치와 터치스크린 등 보다 사용에 편리한 인터페이스를 갖추고 있다. 아울러 스마트폰에는 블루투스(혹은 WiFi, 3G)통신 기능이 제공되며, 무선 인터넷 기능이 제공되어 인터넷에 접속되어, 이메일, 웹브라우징, 뱅킹, 게임 등의 단말기로서의 기능도 수행한다. 이와 같이 다양한 기능의 수용을 위하여 운영체제(OS)를 갖추고 있다.The smart phone 200 shown in the diagram is an intelligent mobile phone (smartphone) with a computer function added to the mobile phone, and provides the PDA function and the Internet function while being faithful to the mobile phone function. It has a convenient interface. In addition, the smartphone is provided with a Bluetooth (or WiFi, 3G) communication function, a wireless Internet function is provided to connect to the Internet, and also functions as a terminal such as e-mail, web browsing, banking, gaming. In this way, the operating system (OS) is provided to accommodate various functions.

도 1은 실시간 심전도 자료 수집 및 심전도 이상 시 그 결과를 실시간으로 알려주는 시스템의 동작과정을 보여주는 그림이다.1 is a view showing the operation of the system for real-time electrocardiogram data collection and ECG results in real time notification.

스마트폰(200)을 이용한 실시간 심전도 자료 수집 및 심전도 이상 시 그 결과를 실시간으로 알려주는 시스템용 응용프로그램을 스마트폰 제조사의 서버에서 앱형태로 다운받아 실행할 수 있다(S201).Real-time electrocardiogram data collection using the smart phone 200 and the application for the system to notify in real time the results of ECG abnormalities can be downloaded and executed in the form of an app from the server of the smartphone manufacturer (S201).

심전도를 측정하려는 하는 사람은 ECG 측정장치(100)를 신체에 부착하고, ECG 측정장치(100)와 스마트폰(200)간의 통신을 위하여 초기값을 설정하고 작동시킨다(S202).The person who wants to measure the ECG attaches the ECG measuring apparatus 100 to the body, and sets and operates an initial value for communication between the ECG measuring apparatus 100 and the smartphone 200 (S202).

그러면 ECG 측정장치(100)에서 심전도 데이터를 측정하고(S101),이 데이터를 선택한 통신 방법을 통해(예: Bluetooth, Zigbee, 혹은 WiFi) 스마트폰(200)으로 전송한다(S102).Then, the ECG measuring apparatus 100 measures the electrocardiogram data (S101), and transmits the data to the smartphone 200 through the selected communication method (for example, Bluetooth, Zigbee, or WiFi) (S102).

심전도 데이터를 수신한 스마트폰(200)에서는 일정양의 데이터를 수집하여 인터넷에 연결된 서버로 전송한다. 이 때 WiFi 또는 3G 망을 통해 데이터를 ECG 서버에 전송한다(S203).The smartphone 200 receiving the ECG data collects a certain amount of data and transmits the data to a server connected to the Internet. At this time, the data is transmitted to the ECG server via WiFi or 3G network (S203).

심전도 데이터를 수신한 ECG 서버(300)에서는 전송받은 심전도 데이터를 데이터베이스에 저장하고 필요한 경우 실시간으로 분석한다(S301).The ECG server 300 receiving the ECG data stores the received ECG data in a database and analyzes it in real time if necessary (S301).

스마트폰(200)의 응용 프로그램과 ECG 사용자의 컴퓨터(400)는 ECG 서버에 연결하여 측정한 심전도 데이터를 수신하여 그래프를 비롯한 다양한 형태로 볼 수 있다(S204).The application program of the smart phone 200 and the computer 400 of the ECG user may receive the electrocardiogram data measured by connecting to the ECG server in various forms including a graph (S204).

만약, ECG 서버에서 수신한 심전도 데이터에 정상치를 초과하는 이상현상이 발견될 경우에는 필요한 당사자(예: 사용자, 미리 지정한 담당의사, 병원 등)의 휴대폰(혹은 PC)으로 이 사실을 알려준다(S303).If an abnormality exceeding the normal value is found in the ECG data received from the ECG server, the fact is notified to the mobile phone (or PC) of the necessary party (eg, a user, a predetermined doctor, a hospital, etc.) (S303). .

도 2는 도1에 제시된 ECG 측정장치(100)의 내부 구성도이다. 심전도 신호가 전극에 전달되면 증폭과 필터, 그리고 A/D 변환과정을 거쳐 저장되고 Bluetooth(혹은 WiFi나 Zigbee) 통신 방식을 이용하여 스마트폰으로 전송한다.FIG. 2 is a diagram illustrating an internal configuration of the ECG measuring apparatus 100 shown in FIG. 1. When the ECG signal is delivered to the electrode, it is stored through amplification, filtering, and A / D conversion, and transmitted to the smartphone using Bluetooth (or WiFi or Zigbee) communication method.

도 3은 스마트폰(200) 앱의 예이다. 이 앱에서는 도 2의 과정을 통해 수신한 ECG 데이터를 WiFi나 3G 망을 통해 보내 인터넷에 연결된 서버(300)에 전달한다. 아울러 필요한 경우 이 앱에서는 수신한 ECG 데이터를 신호로 변환하여 도 6과 같은 그래프를 보여줄 수 있다.3 is an example of a smartphone 200 app. In this app, the ECG data received through the process of FIG. 2 is transmitted to the server 300 connected to the Internet via WiFi or 3G network. In addition, if necessary, the app can convert the received ECG data into a signal to show a graph as shown in FIG.

도 4는 스마트폰(200) 앱의 기능으로, Bluetooth(혹은 WiFi, Zigbee) 통신을 통해 받은 ECG 데이터를 인터넷으로 보낼 수 있도록, Bluetooth(혹은 Zigbee, WiFi) 모듈, 버퍼, WiFi(#G) 모듈, 그리고 TCP/IP 모듈로 구성된다. 여기서 WiFi 모듈은 무선랜 기능을 수행하는 모듈이며, TCP/IP 모듈은 TCP/IP 프로토콜을 처리하는 모듈이다. TCP/IP 모듈은 IPv4 기능과 함께 인터넷 주소를 128비트로 확장할 수 있는 IPv6 기능도 수행한다. 4 is a function of the smart phone 200 app, Bluetooth (or Zigbee, WiFi) module, buffer, WiFi (#G) module to send ECG data received through Bluetooth (or WiFi, Zigbee) communication to the Internet , And TCP / IP modules. Here, the WiFi module is a module that performs the WLAN function, and the TCP / IP module is a module that processes the TCP / IP protocol. In addition to IPv4 functionality, the TCP / IP module also performs IPv6 functionality to extend the Internet address to 128 bits.

도 5는 ECG 서버의 데이터베이스 구조를 나타낸다. ECG 데이터베이스는 사용자, 측정시간, 측정 ECG 데이터 필드 등으로 구성되며, 이 데이터를 분석하는 알고리즘으로 구성된다.5 shows a database structure of an ECG server. The ECG database consists of users, measurement time, measurement ECG data fields, etc. and consists of algorithms that analyze this data.

도 6은 사용자의 스마트폰(200)이나 PC 등에 제공되는 ECG 파형의 예이다.
6 is an example of an ECG waveform provided to a user's smartphone 200 or a PC.

100 : 휴대용 ECG 측정장치
200 : 스마트폰
300 : ECG 데이터를 저장하고 분석하는 서버
400 : 사용자, 담당의사, 및 병원의 컴퓨터100: Portable ECG Measuring Device
200: Smartphone
300: Server for storing and analyzing ECG data
400: Computers of Users, Physicians, and Hospitals

Claims (4)

대표도에 제시된 바와 같이 심전도 센서를 이용하여 심전도를 측정하여 Bluetooth(혹은 WiFi, Zigbee)통신으로 스마트폰에 전송하는 ECG 측정장치와;
수신한 심전도 데이터를 WiFi(혹은 3G) 통신방식으로 인터넷에 연결된 ECG 서버로 전송하는 스마트폰과;
수신한 심전도 데이터를 저장하고 분석하며, 심전도에 이상 현상이 발생시 이 사실을 실시간으로 이용자에게 알려주는 ECG 서버와;
ECG 서버에 연결하여 심전도 데이터를 수신하여 이용자에게 보여주거나, 이상 현상 발생시 그 사실을 통보받는 이용자 단말기로;
구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 심전도 측정 시스템ECG measuring device for measuring the ECG using an ECG sensor as shown in the representative diagram and transmitting to the smart phone via Bluetooth (or WiFi, Zigbee) communication;
A smartphone for transmitting the received electrocardiogram data to an ECG server connected to the Internet through a WiFi (or 3G) communication method;
An ECG server that stores and analyzes the received ECG data and informs the user in real time of an abnormality in the ECG;
A user terminal connected to an ECG server to receive and show ECG data to a user or to be notified of an abnormality when an abnormality occurs;
Portable real-time electrocardiogram measurement system, characterized in that 제 1항에 있어서, 상기 스마트폰은 심전도 측정기에서 보낸 심전도 데이터를 인터넷으로 전송하는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 심전도 측정 시스템.The portable real-time electrocardiogram measuring system according to claim 1, wherein the smart phone transmits the electrocardiogram data sent from the electrocardiogram measuring device to the Internet. 제 1항에 있어서, 상기 스마트폰은 개별 심전도 장치마다 인터넷 주소를 부여할 수 있도록, 스마트폰에 IPv6 프로토콜을 사용하여 심전도 데이터를 인터넷으로 중계하는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 심전도 측정 시스템The portable real-time electrocardiogram measuring system according to claim 1, wherein the smart phone relays electrocardiogram data to the internet using an IPv6 protocol for the smart phone so as to give an internet address to each ECG device. 제 1항에 있어서 ECG 서버는, 측정한 데이터와 저장되어 있는 ECG 데이터를 비교하여 건강이상 여부를 판단하고, 이상이 발견되면 사용자의 스마트폰으로 알람 신호를 알려주는 것을 특징으로 하는 휴대용 실시간 심전도 측정 시스템.


The ECG server of claim 1, wherein the ECG server compares the measured data with the stored ECG data to determine whether a health abnormality is detected, and when an abnormality is detected, an ECG server notifies an alarm signal to a user's smart phone. system.


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