KR101030170B1

KR101030170B1 - Peak heart beat detection system for low-power consumption and method therefor

Info

Publication number: KR101030170B1
Application number: KR1020090080388A
Authority: KR
Inventors: 조준동; 고형석
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-04-18
Also published as: KR20110022892A

Abstract

A pig heart rate detection system and method for low power consumption are disclosed. The heartbeat detection system includes a peak detection device for detecting a peak of a heartbeat signal, and a symptom determination device for determining a disease of the heart according to the peak interval detected by the peak detection device. An adaptive pattern unit that receives a peak signal of a heartbeat signal from a pig detection device and generates heartbeat information according to the peak signal of the heartbeat signal, and on-set evaluation of determining a heart state from the information and outputting a heart state determination result And a stability evaluation unit and a program logic evaluation unit, and receives heart rate information from the adaptive pattern unit, extracts interval information between peaks from the heart rate information, and determines whether the interval between peaks is within a normal range. If the interval is within the normal range, the onset evaluation unit, stability evaluation unit Program comprises logic evaluation by generating a control signal to disable parts of the steady state is determined to provide the onset evaluation section, the stability evaluation unit and evaluation program logic portion.

Heart rate

Description

Peak heart rate detection system for low power consumption and its method {PEAK HEART BEAT DETECTION SYSTEM FOR LOW-POWER CONSUMPTION AND METHOD THEREFOR}

본 발명은 저전력 소모를 위한 피크 심장 박동 검출 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a peak heart rate detection system and method for low power consumption.

심장 질환자의 증가 추세에 따라 심장박동 검출 및 치료 시스템의 사용이 증가되고 있다. 심장박동 검출 및 치료 시스템은 체내에 삽입되어 배터리에 의해 사용되기 때문에 저전력 설계가 매우 중요한 요소이다.As the number of heart patients increases, the use of heart rate detection and treatment systems is increasing. Low-power designs are critical because heart rate detection and treatment systems are inserted into the body and used by batteries.

도 1은 종래의 심장박동 검출 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional heartbeat detection system.

도 1을 참조하면 심장박동 검출 시스템은 피크 검출 장치(10) 및 증상 판단 장치(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the heartbeat detection system includes a peak detection device 10 and a symptom determination device 20.

피크 검출 장치(10)는 구비된 센서를 통해 심장 신호를 검출하고 그 검출된 심장 신호를 증상 판단 장치(20)에 제공한다. 증상 판단 장치(20)는 검출된 심장 신호의 피크 간격을 통한 심장 질병을 판별한다.The peak detection device 10 detects a heart signal through a sensor provided and provides the detected heart signal to the symptom determination device 20. The symptom determination device 20 determines the heart disease through the peak interval of the detected heart signal.

증상 판단 장치(20)는 적응 패턴부(21), 온 셋 평가부(22), 안정도 평가부(23), 프로그램 로직 평가부(24), 판단부(25) 및 출력부(26)을 포함한다.The symptom determination device 20 includes an adaptive pattern unit 21, an on set evaluation unit 22, a stability evaluation unit 23, a program logic evaluation unit 24, a determination unit 25, and an output unit 26. do.

피크 검출 장치(10)는 심실, 심방 신호를 적응형 문턱 레벨(adaptive threshold level)에 따라 피크 검출(peak detection)을 수행하고, 피크인 신호는 1로 나머지는 0으로 출력한다.The peak detection apparatus 10 performs peak detection of the ventricular and atrial signals according to an adaptive threshold level, and outputs the peak-in signal to 1 and the rest to 0.

적응 패턴부(21)는 피크 검출부(24)의 출력에 대해 피크로 검출된 시점에서 5가지의 정보인, 피크 사이의 간격(peak interval), 피크 발생시간, 심방 또는 심실의 신호 발생 사이에 상대 신호가 몇 번 뛰었는지의 개수, 심방과 심실 사이의 간격, 그리고 파필드 맥파(far field R-wave)의 존재 여부를 조사하여 저장한다. 적응 패턴부(21)에 저장된 정보는 온 셋 평가부(22), 안정도 평가부(23) 및 프로그램 로직 평가부(24)로 전송되어 사용된다. The adaptive pattern portion 21 is relative to the peak interval, peak occurrence time, atrial or ventricular signal generation, which is five pieces of information at the time of peak detection with respect to the output of the peak detector 24. The number of times the signal beats, the distance between the atria and the ventricles, and the presence of far field R-waves are investigated and stored. The information stored in the adaptive pattern unit 21 is transmitted to and used by the on-set evaluator 22, the stability evaluator 23, and the program logic evaluator 24.

하지만 피크사이의 간격이 정상상태 기준에 적합한 경우 심장 박동 상태가 정상이므로 온셋 평가부와 안정도 평가부, 프로그램 로직 평가부등 3가지 평가부가 불필요한 상태가 된다. However, if the interval between peaks meets the steady-state criterion, the heart rate is normal, so the three evaluation units, the onset evaluation unit, the stability evaluation unit, and the program logic evaluation unit, are unnecessary.

따라서, 본 발명의 목적은 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부를 불필요하게 동작시켜 전력이 소모되는 일 없는 저전력 소모를 위한 피크 심장 박동 검출 시스템 및 그 방법를 제공함에 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a peak heart rate detection system and method for low power consumption in which power is not consumed by unnecessary operation of the onset evaluation unit, the stability evaluation unit, and the program logic evaluation unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따라, 심장 박동 검출 시스템은 심장 박동 신호의 피크를 검출하는 피크 검출 장치와, 상기 피크 검출 장치에 의해 검출된 피크 간격에 따라 심장의 질병을 판단하는 증상 판단 장치를 포함하며, 상기 증상 판단 장치는 상기 피크 검출 장치로부터 심장 박동 신호의 피크 신호를 입력받아 상기 심장 박동 신호의 피크 신호에 따라 심장 박동 정보를 생성하는 적응 패턴부와, 상기 정보로부터 심장 상태를 판단하고 심장 상태 판단 결과를 출력하는 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부와, 상기 적응 패턴부로부터 심장 박동 정보를 입력받아 상기 심장 박동 정보로부터 피크 사이 간격 정보를 추출하여 상기 피크 사이 간격이 정상 범위 이내인지를 판단하고 상기 상기 피크 사이 간격이 정상 범위 이내이면 상기 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부를 디스에이블하기 위한 제어신호를 발생하여 상기 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부에 제공하는 정상 상태 판단부를 포함한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the heart rate detection system is a peak detection device for detecting the peak of the heart rate signal, and to determine the disease of the heart according to the peak interval detected by the peak detection device And a symptom judging device, wherein the symptom judging device receives an peak signal of a heartbeat signal from the peak detecting device and generates an heartbeat information according to the peak signal of the heartbeat signal, and a heart from the information. An onset evaluator, a stability evaluator, and a program logic evaluator for determining a state and outputting a cardiac state determination result, and receiving heart rate information from the adaptive pattern unit, extracting interval information between peaks from the heart rate information, and extracting the peak. It is determined whether the interval between the two is within the normal range and the interval between the peaks is normal If it is within the range includes a steady state determination unit for generating a control signal for disabling the onset evaluation unit, stability evaluation unit and the program logic evaluation unit provided to the onset evaluation unit, stability evaluation unit and program logic evaluation unit.

여기에서, 상기 정상 상태 판단부는 상기 적응 패턴부로부터 심장 박동 정보를 입력받아 상기 심장 박동 정보로부터 피크 사이 간격 정보를 추출하는 피크 신호 간격 검출부와, 상기 피크 사이 간격이 정상 범위 이내인지를 판단하고 상기 상기 피크 사이 간격이 정상 범위 이내이면 상기 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부를 디스에이블하기 위한 제어신호를 발생하는 제어 신호 발생부를 포함한다.Here, the steady state determination unit receives the heartbeat information from the adaptive pattern unit to extract the peak signal interval detection unit for extracting the interval information from the peak from the heartbeat information, and determines whether the interval between the peak is within the normal range and the And a control signal generator for generating a control signal for disabling the onset evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator if the interval between the peaks is within a normal range.

여기에서, 상기 피크 사이 간격의 정상 범위는 500ms 내지 700 ms 의 범위이다.Here, the normal range of the interval between peaks is in the range of 500 ms to 700 ms.

여기에서, 상기 정상 상태 판단부는 상기 피크 사이 간격이 정상 범위를 벗어난 경우, 상기 온 셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부가 디스에 이블 상태인지를 판단하고, 디스에이블 상태이면 상기 온 셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부를 인에이블하기 위한 제어 신호를 발생한다.The on-state evaluation unit determines whether the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator are in a disabled state when the interval between the peaks is out of a normal range. A control signal is generated for enabling the part, the stability evaluator, and the program logic evaluator.

심장 박동 검출 시스템은 상기 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부로부터 심장 상태 판단 결과를 수신하고, 상기 심장 상태 판단 결과에 따라 질병 여부를 판단하고 처방을 출력하는 판단부를 더 포함한다.The heartbeat detection system further includes a determination unit configured to receive a cardiac state determination result from the onset evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator, and determine a disease state and output a prescription according to the cardiac state determination result.

여기에서, 상기 정상 상태 판단부는 상기 피크 사이 간격이 정상 범위에 있으면, 상기 심장 박동 정보를 상기 판단부로 전송한다.Here, the steady state determination unit transmits the heart rate information to the determination unit when the interval between the peaks is in a normal range.

여기에서, 상기 상기 정상 상태 판단부는 상기 피크 사이 간격이 정상 범위를 벗어나면, 상기 심장 박동 정보를 상기 상기 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부로 전송한다. Here, the steady state determination unit transmits the heart rate information to the onset evaluation unit, the stability evaluation unit, and the program logic evaluation unit when the interval between the peaks is out of the normal range.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따라, 심장 박동 신호의 피크를 검출하고 심장의 질병을 판단하는 심장박동 검출 시스템으로서, 심장 박동 신호의 피크 신호에 따라 심장 박동 정보를 생성하는 적응 패턴부와, 상기 심장 박동 정보로부터 심장 상태를 판단하고 심장 상태 판단 결과를 출력하는 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부를 포함하는 심장박동 검출 시스템에서 저전력을 소모하는 방법은 상기 심장 박동 정보를 입력받아 상기 심장 박동 정보로부터 피크 사이 간격 정보를 추출하는 단계와, 상기 피크 사이 간격이 정상 범위 이내인지를 판단하고 상기 상기 피크 사이 간격이 정상 범위 이내이면 상기 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부를 디스에이블하기 위한 제어신호를 발생하는 단계와, 상기 제어 신호를 상기 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부에 제공 하는 단계를 포함한다.In addition, according to another aspect of the present invention, a heartbeat detection system for detecting a peak of the heartbeat signal and to determine the disease of the heart, an adaptive pattern portion for generating heartbeat information in accordance with the peak signal of the heartbeat signal; A low power consumption method in a heartbeat detection system including an onset evaluator, a stability evaluator, and a program logic evaluator for determining a heart condition from a heartbeat information and outputting a heart condition determination result may include receiving the heartbeat information and receiving the heartbeat information. Extracting interval information between peaks from the pulsation information; determining whether the interval between peaks is within a normal range, and disabling the onset evaluator, stability evaluator, and program logic evaluator if the interval between peaks is within a normal range. Generating a control signal for transmitting the control signal to the control signal; And providing the onset evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator.

여기에서, 상기 저전력 소모 방법은 상기 피크 사이 간격이 정상 범위를 벗어난 경우, 상기 온 셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부가 디스에이블 상태인지를 판단하는 단계와, The low power consumption method may further include determining whether the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator are disabled when the interval between the peaks is outside the normal range.

상기 온 셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부가 디스에이블 상태이면 상기 온 셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부를 인에이블하기 위한 제어 신호를 발생하는 단계를 더 포함한다. And generating a control signal for enabling the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator if the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator are in a disabled state.

여기에서, 상기 저전력 소모 방법은 상기 온셋 평가부, 안정도 평가부 및 프로그램 로직 평가부로부터의 상기 심장 상태 판단 결과에 따라 질병 여부를 판단하고 처방을 출력하는 단계를 더 포함한다. Here, the low power consumption method further comprises the step of determining whether the disease according to the heart state determination results from the onset evaluation unit, stability evaluation unit and the program logic evaluation unit and outputting a prescription.

본 발명에 따르면, 심장의 피크 신호 간의 간격을 통해 심장 상태가 정상 상태인지를 판단하고, 심장 상태가 정상인 경우에는 온셋 평가부, 안정도 평가부, 프로그램 로직 평가부를 디스에이블하여 전력 소모를 줄이는 효과를 얻게 된다. According to the present invention, it is determined whether the heart state is normal through the interval between peak signals of the heart, and when the heart state is normal, the onset evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator disable the effect of reducing power consumption. You get

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발 명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 심장 박동 검출 시스템의 블록 구성도를 나타낸 도면이다.2 is a block diagram of a heartbeat detection system according to the present invention.

본 발명에 따른 심장 박동 검출 시스템은 A/D 변환된 심실, 심방 신호를 입력받아 심장 상태를 판단하 고 문제가 있다면 그에 맞는 진단 및 치료를 출력하는 구조로 설계하였다.The heartbeat detection system according to the present invention is designed to determine the heart condition by receiving the A / D converted ventricular and atrial signals and to output diagnosis and treatment according to the problem.

도 2에 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 시스템은 크게 센서를 통한 심장 신호검출 부분인 피크 검출 장치(100)와 검출된 심장 신호의 피크 간격을 통한 심장질병 판별부분인 증상 판단 장치(200)로 구분된다. As shown in FIG. 2, the system according to the present invention is divided into a peak detection device 100, which is a cardiac signal detection part through a sensor, and a symptom determination device 200, which is a cardiac disease determination part through a peak interval of the detected cardiac signal. do.

피크 검출 장치(100)는 센싱부(110), A/D 변환기(120), 피크 검출부(130)를 포함한다. 증상 판단 장치(200)는 적응 패턴부(210), 정상 상태 판단부(220), 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240), 프로그램 로직 평가부(250), 판단부(260) 및 출력부(270)를 포함한다. The peak detection apparatus 100 includes a sensing unit 110, an A / D converter 120, and a peak detection unit 130. The symptom determination apparatus 200 includes the adaptive pattern unit 210, the steady state determination unit 220, the on-set evaluation unit 230, the stability evaluation unit 240, the program logic evaluation unit 250, and the determination unit 260. And an output unit 270.

심실과 심방 신호는 센싱부(110)에 의해서 검출되고, 센싱부(110)에서 검출된 신호는 A/D변환기(120)로 입력된다. A/D변환기(120)는 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하고, 피크 검출부(130)는 이 디지털 신호에서 심실과 심방의 피크를 검출하여 적응 패턴부(210)로 출력한다. 즉, 피크 검출 장치(100)는 심실, 심방 신호를 적응형 문턱 레벨(adaptive threshold level)에 따라 피크 검출(peak detection)을 수행하고, 피크인 신호는 1로 나머지는 0으로 출력한다.Ventricular and atrial signals are detected by the sensing unit 110, and the signals detected by the sensing unit 110 are input to the A / D converter 120. The A / D converter 120 converts the detected signal into a digital signal and outputs the digital signal. The peak detector 130 detects peaks of the ventricles and the atria from the digital signal and outputs the peaks to the adaptive pattern unit 210. That is, the peak detection apparatus 100 performs peak detection of the ventricular and atrial signals according to an adaptive threshold level, and outputs the peak signal as 1 and the rest as 0.

또, 적응 패턴부(210)는 피크 검출부(130)의 출력에 대해 피크로 검출된 시점에서 5가지의 정보인, 피크 사이의 간격(peak interval), 피크 발생시간, 심방 또는 심실의 신호 발생 사이에 상대 신호가 몇 번 뛰었는지의 개수, 심방과 심실 사이의 간격, 그리고 파필드 맥파(far field R-wave)의 존재 여부를 조사하여 저장한다. 이하, 이러한 5가지 정보를 심장 박동 정보라고 칭한다.In addition, the adaptive pattern unit 210 includes five pieces of information, peak intervals between peaks, peak occurrence time, and atrial or ventricular signal generation, which are five pieces of information at the time when the peak is detected as a peak with respect to the output of the peak detector 130. Investigate and store the number of times the relative signal beats, the distance between the atria and the ventricles, and the presence of far field R-waves. Hereinafter, such five pieces of information are referred to as heart rate information.

정상 상태 판단부(220)는 적응패턴부(210)의 출력신호를 입력으로 받아 심장이 정상 상태에 있는 지를 판단한다. 만약 심장이 정상 상태가 아니면 정상 상태 판단부(220)는 적응 패턴부로부터 제공받은 심장 박동 정보를 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)에 제공한다.The steady state determination unit 220 receives the output signal of the adaptation pattern unit 210 as an input and determines whether the heart is in a normal state. If the heart is not in a normal state, the steady state determination unit 220 provides the heart rate information provided from the adaptation pattern unit to the on-set evaluation unit 230, the stability evaluation unit 240, and the program logic evaluation unit 250. .

그리고, 만약 심장이 정상 상태가 아니면 정상 상태 판단부(220)는 적응 패턴부로부터 제공받은 심장 박동 정보를 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)를 디스에이블하기 위한 제어 신호를 발생하고, 제어 신호를 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)에 제공한다. If the heart is not in a normal state, the steady state determination unit 220 may use the on-set evaluation unit 230, the stability evaluation unit 240, and the program logic evaluation unit 250 based on the heartbeat information provided from the adaptation pattern unit. A control signal for disabling is generated and the control signal is provided to the on set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250.

도 3은 본 발명에 따른 정상 상태 판단부(220)의 블록 구성도를 나타낸다.3 is a block diagram of the steady state determination unit 220 according to the present invention.

도 3을 참조하면 정상 상태 판단부(220)는 피크 신호 간격 검출부(222) 및 제어 신호 발생부(224)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the steady state determiner 220 includes a peak signal interval detector 222 and a control signal generator 224.

피크 신호 간격 검출부(222)는 적응 패턴부(210)로부터 제공되는 심방 박동 정보를 수신하고 심장 박동 정보로부터 피크 사이 간격 정보를 검출한다. 전술한 바와 같이 심장 박동 정보는 피크 사이의 간격(peak interval) 정보, 피크 발생시간 정보, 심방 또는 심실의 신호 발생 사이에 상대 신호가 몇 번 뛰었는지의 개수에 관한 정보, 심방과 심실 사이의 간격 정보, 그리고 파필드 맥파(far field R-wave)의 존재 여부를 나타내는 정보를 포함한다. The peak signal interval detector 222 receives atrial rhythm information provided from the adaptive pattern unit 210 and detects interval information between peaks from the heart rhythm information. As described above, heart rate information includes peak interval information, peak time information, information about the number of times a relative signal has jumped between signal generations of the atrium or the ventricles, and the interval between the atria and the ventricles. Information, and information indicating the presence of far field R-waves.

따라서, 피크 신호 간격 검출부(222)는 심방 박동 정보로부터 피크 사이의 간격 정보를 추출하고 제어 신호 발생부(224)로 출력한다. 제어 신호 발생부(224)는 피크 신호 간격 검출부(222)로부터 피크 사이 간격 정보를 수신하면 피크 사이의 간격이 500ms ~700 ms 의 범위에 있는 지를 판단한다. 즉, 제어 신호 발생부(224)는 심장 피크 신호가 500ms ~700 ms 의 범위에 있으면 심장은 정상 상태에 있는 것으로 판단한다. Accordingly, the peak signal interval detector 222 extracts the interval information between the peaks from the atrial beat information and outputs it to the control signal generator 224. When the control signal generator 224 receives the peak-to-peak interval information from the peak signal interval detector 222, the control signal generator 224 determines whether the interval between the peaks is in the range of 500 ms to 700 ms. That is, the control signal generator 224 determines that the heart is in a normal state when the heart peak signal is in the range of 500 ms to 700 ms.

피크 사이의 간격이 500ms ~700 ms 의 범위에 있으면, 제어 신호 발생부(224)는 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250) 를 디스에이블하도록 제어 신호를 발생하여 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)에 제공한다. If the interval between peaks is in the range of 500 ms to 700 ms, the control signal generator 224 controls the control signal to disable the on-set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250. Is generated and provided to the on-set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250.

그리고 피크 사이의 간격이 500ms ~700 ms 의 범위를 벗어나면, 제어 신호 발생부(224)는 적응 패턴부(210)로부터 수신된 심장 박동 정보를 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)에 제공한다.When the interval between peaks is out of the range of 500 ms to 700 ms, the control signal generator 224 uses the on-set evaluation unit 230 and the stability evaluation unit 240 to receive the heartbeat information received from the adaptive pattern unit 210. And the program logic evaluation unit 250.

이 경우, 제어 신호 발생부(224)는 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)를 인에이블하기 위한 제어 신호를 제공할 수도 있다. 본 발명에 따라 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)는 디스에이블 상태에 있다가 심장이 정상 상태를 벗어난 경우 인에이블되어야 한다. 따라서, 심장이 정상 상태를 벗어난 경우, 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)가 디스에이블 상태이면, 제어 신호 발생부(224)는 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)를 인에이블하기 위한 제어 신호를 발생하여 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)에 제공할 수 있다. In this case, the control signal generator 224 may provide a control signal for enabling the on set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250. According to the present invention, the on-set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250 are in a disabled state and should be enabled when the heart is out of the normal state. Therefore, when the heart is out of the normal state, when the on set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250 are in a disabled state, the control signal generator 224 may perform the on set evaluator. The control unit 230 generates a control signal for enabling the stability evaluator 240 and the program logic evaluator 250, and the on-set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250. Can be provided to

온셋 평가부(230)는 적응 패턴부(210)의 출력에 따라 심실 신호 간격(Ventricle signal interval)이 최근 급격히 변했는가를 평가한다. 예를 들어 최근 4개의 심실 최대치 간격(V peak interval)의 평균이 그 이전 4개의 심실 최대치 간격의 평균보다 기준치 이상 차이가 나면 인에이블(enable) 신호를 판단부(260)에 전달한다.The onset evaluator 230 evaluates whether the ventricular signal interval has recently changed rapidly according to the output of the adaptive pattern unit 210. For example, if the average of the four most recent ventricular V intervals differs by more than a reference value from the average of the four previous ventricular maximum intervals, an enable signal is transmitted to the determination unit 260.

안정도 평가부(240)는 적응 패턴부(210)의 출력에 따라 최근 심실 신호 간 격(Ventricle signal interval)이 안정적으로 발생하는 가를 평가하는 식으로 최근 1개의 심실 최대치 간격(V peak interval)이 그 이전 3개의 심실 최대치와의 차가 최대 기준치 이상 차이가 나면 인에이블(enable)신호를 판단부(260)에 전달한다.The stability evaluator 240 evaluates whether the latest ventricular signal interval is stable according to the output of the adaptive pattern unit 210. When the difference between the three previous ventricular maximums is greater than the maximum reference value, the enable signal is transmitted to the determination unit 260.

판단부(260)는 5 단계의 질병을 판별하고 질병에 따른 8단계의 처방을 출력하는 블록이다. 본 발명에 따른 시스템에 의해 판별 가능한 질병은 정상(Normal), VT(Ventricular Tachycardia), FVT(Fast Ventricular Tachycardia), VF(Ventricular Fibrillation), AT-AF(Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation), FAT-AF(Fast Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation)이다.The determination unit 260 is a block for determining a disease of five steps and outputting the prescription of eight steps according to the disease. Diseases that can be discriminated by the system according to the present invention are normal, Ventricular Tachycardia (VT), Fast Ventricular Tachycardia (FVT), Ventricular Fibrillation (VF), Attal AF (Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation), FAT-AF ( Fast Atrial Tachycardia-Atrial Fibrillation.

SVT는 상심실성 빈맥(supra-ventricular tachycardia)로서 심방에 원인이 있는 심실 빈맥(빨리 박동 하는 병) 질환이다. SVT인 경우 심장의 정상적인 전도 경로를 사용하는 경우가 많기 때문에 현재 쓰는 알고리즘을 사용한 기기로 강제 치료하지 않고 약물을 사용한다. 그래서 SVT를 다른 VT(ventricular tachycardia)나 VF(ventricular fibrillation)와 구별하기 위해서 알고리즘에 여러 기준들이 사용된다. 프로그램 로직 평가부(28)는 이러한 알고리즘을 판단한다. 판단부(260) 에서는 온셋 평가부(230), 안정도 평가부(240), 및 프로그램 로직 평가부(250)의 출력을 이용하여 정상(Normal)상태, VF 상태, VT 상태, FVT via VF 상태, FVT via VT 상태, AT AF 상태를 구별하여 판단한다.SVT is a supra-ventricular tachycardia, a ventricular tachycardia that causes the atria. In case of SVT, the normal conduction path of the heart is often used, so the drug is used without the forced treatment by the device using the current algorithm. Thus, several criteria are used in the algorithm to distinguish SVT from other ventricular tachycardia (VT) or ventricular fibrillation (VF). The program logic evaluation unit 28 determines this algorithm. The determination unit 260 uses the outputs of the onset evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250 to normal, VF, VT, FVT via VF, The FVT via VT state and the AT AF state are distinguished and determined.

출력부(270)는 판단부(260)에 맞는 처방(therapy)이 나갈 수 있도록 8비트(bit)로 결과값을 출력한다. 출력부(270)에서의 처방 이후, 정상상태가 유지될 경우 인에이블(enable) 되면서 판단부(260)가 오프 되며 피크 검출만 수행하게 된 다.The output unit 270 outputs a result value in 8 bits so that a treatment suitable for the determination unit 260 can be output. After the prescription from the output unit 270, when the steady state is maintained is enabled (enable), the determination unit 260 is turned off and only the peak detection is performed.

도 4는 본 발명에 따른 정상 상태 판단부(220)의 동작을 나타낸 플로우차트이다.4 is a flowchart showing the operation of the steady state determination unit 220 according to the present invention.

도 4를 참조하면, 정상상태 판단부(220)는 단계 310에서 적응 패턴부(210)로부터 제공되는 심방 박동 정보를 수신하는 지를 판단한다. 이어서, 정상상태 판단부(220)는 적응 패턴부(210)로부터 심장 박동 정보를 수신하면 단계 320에서 심장 박동 정보로부터 피크 사이 간격 정보를 검출한다. Referring to FIG. 4, the steady state determination unit 220 determines whether to receive atrial rhythm information provided from the adaptation pattern unit 210 in step 310. Subsequently, upon receiving the heartbeat information from the adaptation pattern unit 210, the steady state determiner 220 detects interval information between peaks from the heartbeat information in step 320.

이어서, 정상 상태 판단부(220)는 단계 330에서 피크 사이의 간격이 500ms ~700 ms 의 범위에 있는 지를 판단한다. 즉, 정상 상태 판단부(220)는 심장 피크 신호가 500ms ~700 ms 의 범위에 있으면 심장은 정상 상태에 있는 것으로 판단한다. Subsequently, the steady state determination unit 220 determines whether the interval between peaks is in the range of 500 ms to 700 ms in step 330. That is, the steady state determination unit 220 determines that the heart is in the normal state when the heart peak signal is in the range of 500 ms to 700 ms.

피크 사이의 간격이 500ms ~700 ms 의 범위에 있으면, 정상 상태 판단부(220)는 단계 340에서 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)를 디스에이블하도록 제어 신호를 발생하여 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)에 제공한다. 이어서, 정상 상태 판단부(220)는 단계 360에서 판단부(260)으로 심장 박동 정보를 전송한다.If the interval between peaks is in the range of 500 ms to 700 ms, the steady state determination unit 220 disables the on-set evaluation unit 230, the stability evaluation unit 240, and the program logic evaluation unit 250 in step 340. The control signal may be generated and provided to the on set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250. Subsequently, the steady state determination unit 220 transmits the heartbeat information to the determination unit 260 in step 360.

그리고 피크 사이의 간격이 500ms ~700 ms 의 범위를 벗어나면, 정상 상태 판단부(220)는 단계 350에서 적응 패턴부(210)로부터 수신된 심장 박동 정보를 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)에 제공한다.When the interval between the peaks is out of the range of 500 ms to 700 ms, the steady state determination unit 220 uses the on-set evaluation unit 230 to evaluate the heart rate information received from the adaptive pattern unit 210 in step 350. The unit 240 and the program logic evaluation unit 250 are provided.

이 경우, 정상 상태 판단부(220)는 전술한 바와 같이, 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)를 인에이블하기 위한 제어 신호를 제공할 수도 있다. 본 발명에 따라 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)는 디스에이블 상태에 있다가 심장이 정상 상태를 벗어난 경우 인에이블되어야 한다. 따라서, 심장이 정상 상태를 벗어난 경우, 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)가 디스에이블 상태이면, 정상 상태 판단부(220)는 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)를 인에이블하기 위한 제어 신호를 발생하여 온 셋 평가부(230), 안정도 평가부(240) 및 프로그램 로직 평가부(250)에 제공할 수 있다. In this case, as described above, the steady state determiner 220 may provide a control signal for enabling the on set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250. . According to the present invention, the on-set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250 are in a disabled state and should be enabled when the heart is out of the normal state. Therefore, when the heart is out of the normal state, if the on-set evaluation unit 230, stability evaluation unit 240 and the program logic evaluation unit 250 is disabled, the steady state determination unit 220 is the on-set evaluation unit The control unit 230 generates a control signal for enabling the stability evaluator 240 and the program logic evaluator 250, and the on-set evaluator 230, the stability evaluator 240, and the program logic evaluator 250. Can be provided to

본 발명에 따라 심장의 피크 신호 간의 간격을 통해 심장 상태가 정상 상태인지를 판단하고, 심장 상태가 정상인 경우에는 온셋 평가부, 안정도 평가부, 프로그램 로직 평가부를 디스에이블하여 전력 소모를 줄이는 효과를 얻게 된다.According to the present invention, it is determined whether the heart state is normal through the interval between the peak signals of the heart, and when the heart state is normal, the onset evaluation unit, the stability evaluation unit, and the program logic evaluation unit are disabled to obtain an effect of reducing power consumption. do.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

Claims

A peak detection device for detecting peaks in the heart rate signal,

It includes a symptom determination device for determining the disease of the heart according to the peak interval detected by the peak detection device,

The symptom determination device

An adaptive pattern unit which receives the peak signal of the heartbeat signal from the peak detection device and generates heartbeat information according to the peak signal of the heartbeat signal;

An onset evaluator, a stability evaluator and a program logic evaluator for determining a cardiac state from the information and outputting a cardiac state determination result;

The heartbeat information is input from the adaptive pattern unit to extract interval information between peaks from the heartbeat information, and the interval between peaks is compared with a preset range to determine whether the interval between the peaks is within the predetermined range. When the interval between peaks is within the predetermined range, a normal state generated by the control signal for disabling the onset evaluator, stability evaluator and program logic evaluator and provided to the onset evaluator, stability evaluator and program logic evaluator Heartbeat detection system comprising a determination unit.

The method of claim 1, wherein the steady state determination unit

A peak signal interval detection unit receiving heart rate information from the adaptive pattern unit and extracting interval information between peaks from the heart rate information;

The interval between the peaks is compared with a predetermined range to determine whether the interval between the peaks is within the predetermined range, and if the interval between the peaks is within the predetermined range, the onset evaluation unit and stability evaluation And a control signal generator for generating a control signal for disabling the controller and the program logic evaluator.

The heartbeat detection system of claim 1, wherein the predetermined range is in a range of 500 ms to 700 ms.

The method of claim 1, wherein the steady state determiner determines whether the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator are disabled when the interval between the peaks is out of the preset range. And a control signal for enabling the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator.

The method of claim 1,

The heartbeat detection unit further comprises a determination unit for receiving a heart state determination result from the onset evaluation unit, stability evaluation unit and the program logic evaluation unit, to determine whether the disease according to the heart state determination result and output the prescription system.

The heartbeat detection system according to claim 5, wherein the steady state determination unit transmits the heartbeat information to the determination unit when the interval between the peaks is within the predetermined range.

6. The heartbeat of claim 5, wherein the steady state determiner transmits the heartbeat information to the onset evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator when the interval between the peaks is out of the predetermined range. Detection system.

A heartbeat detection system that detects a peak of a heartbeat signal and determines a disease of a heart, the heartbeat detection system comprising: an adaptive pattern portion for generating heartbeat information according to a peak signal of a heartbeat signal; In the method for consuming low power in a heart rate detection system comprising an onset evaluation unit, a stability evaluation unit and a program logic evaluation unit for outputting a state determination result,

Receiving the heartbeat information and extracting interval information between peaks from the heartbeat information;

The interval between the peaks is compared with a preset range to determine whether the interval between peaks is within a preset range, and if the interval between peaks is within the preset range, the onset evaluator, stability evaluator, and program logic evaluator are de-discovered. Generating a control signal to enable,

And providing the control signal to the onset evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator.

The low power consumption method of claim 8, wherein the predetermined range is in a range of 500 ms to 700 ms.

The method of claim 8, further comprising: determining whether the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator are disabled when the interval between the peaks is out of the preset range;

And generating a control signal for enabling the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator if the on-set evaluator, the stability evaluator, and the program logic evaluator are in a disabled state. Consumption method.

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