KR101169440B1 - 생체 측정 데이터의 처리 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체 측정 데이터의 처리 방법은, 생체 측정장비가 생체 측정 데이터를 패킷으로 구성하여 수신장치로 송신하는 단계; 상기 수신장치가, 상기 생체 측정장치가 송신하는 패킷을 수신받아 그 패킷에 포함된 순차번호를 토대로 패킷손실을 판별하는 단계;를 구비하며, 상기 패킷에는 순차번호가 부여됨을 특징으로 한다. 특히, 상기 수신장치가 상기 패킷손실이 판별되면, 일정 기간 단위로 일정시간 동안의 생체 측정 값의 평균들을 구하고, 상기 평균들에 대한 평균을 산출하여 생체 측정 값을 결정함을 특징으로 한다. 또한, 상기 수신장치가 상기 평균들에 대해 각기 다른 가중치를 곱한 후에 평균을 취하여 생체 측정 값을 결정함을 특징으로 한다.

Description

생체 측정 데이터의 처리 방법 및 시스템{Method and system of processing Electrocardiogram data}

본 발명은 유-헬쓰 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 송수신되는 생체 측정 데이터에 대한 패킷 중 손실된 패킷을 검출하여 생체 측정 값을 보정하는 생체 측정 데이터의 처리 방법 및 시스템에 관한 것이다.

유-헬쓰(U-health) 생체신호 측정 장비는 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth)와 같은 무선 데이터 통신을 이용하고 있다. 그리고 무선 데이터 통신의 특성으로 데이터에 대한 노이즈와 손실이 발생할 수 있었다.

대부분의 유-헬쓰(u-Health) 생체신호 측정 장비는 혈압 및 혈당과 같은 단일 수치 데이터를 전송 및 관리할 때에는 문제가 되지 않지만, 심전도와 같은 연속적인 데이터를 무선 전송할 때에는 작게는 1초에 3번, 많게는 1초에 100번까지 전송단위(패킷)로 묶어서 전송한다.

이에따라 무선 통신 중에 패킷이 하나만 손실되어도 환자의 심장박동수가 비정상으로 판별될 수 있었다.

특히 일반적인 통신시에는 손실 데이터에 대해 재전송을 요청하고 다시 전송 받기도 하나, 혈당이나 혈압과 같이 단순 수치 데이터와는 달리 심전도 측정 데이터와 같이 실시간으로 연속 전송되는 경우에는 손실 데이터를 재전송받기는 어려웠다.

이에 종래에는 심전도 측정 데이터와 같이 실시간으로 연속 전송되는 데이터에 대해 손실된 구간에 의한 영향을 최소화시킬 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요망되었다.

본 발명은 무선 송수신되는 생체 측정 데이터에 대한 패킷 중 손실된 패킷을 검출하여 생체 측정 값을 보정하는 생체 측정 데이터의 처리 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 생체 측정 데이터의 처리 방법은, 생체 측정장비가 생체 측정 데이터를 패킷으로 구성하여 수신장치로 송신하는 단계; 상기 수신장치가, 상기 생체 측정장치가 송신하는 패킷을 수신받아 그 패킷에 포함된 순차번호를 토대로 패킷손실을 판별하는 단계;를 구비하며, 상기 패킷에는 순차번호가 부여됨을 특징으로 한다.

특히, 상기 수신장치가 상기 패킷손실이 판별되면, 일정 기간 단위로 일정시간 동안의 생체 측정 값의 평균들을 구하고, 상기 평균들에 대한 평균을 산출하여 생체 측정 값을 결정함을 특징으로 한다.

또한, 상기 수신장치가 상기 평균들에 대해 각기 다른 가중치를 곱한 후에 평균을 취하여 생체 측정 값을 결정함을 특징으로 한다.

상기한 본 발명은 무선 송수신되는 생체 측정 데이터에 대한 패킷 중 손실된 패킷을 검출하여 생체 측정 값을 보정하여 유-헬쓰(U-health) 생체신호 측정 시스템에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심전도 측정 데이터 처리 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심전도 측정 데이터 처리 및 송신방법의 흐름도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패킷 구조도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심전도 측정 데이터의 표시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심전도 측정 데이터 수신처리방법의 흐름도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심박동수 계산과정을 예시한 도면.

본 발명은 무선 송수신되는 생체 측정 데이터에 대한 패킷 중 손실된 패킷을 검출하여 생체 측정 값을 보정하며, 이하 설명에서는 생체 측정 데이터 중 심전도 측정 데이터 및 심박동수에 적용한 예를 들어 설명한다.

<심전도 측정 데이터 처리 시스템>

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심전도 측정 데이터 처리 시스템의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.

상기 심전도 측정 데이터 처리 시스템은 심전도 측정장비(100)와 수신장치인 중앙 서버(102)로 구성된다.

상기 심전도 측정장비(100)는 심전도를 측정하여 패킷을 구성하여 중앙 서버(102)로 전송하며, 특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 패킷의 구성시에는 순차번호를 부여하여 전송한다.

상기 중앙 서버(102)는 상기 심전도 측정장비(100)로부터 패킷을 수신받아 복원하여 심박동수를 산출하며, 상기 패킷에 포함된 순차번호를 토대로 패킷의 유실을 검출하며, 상기 패킷이 유실된 것으로 판단되면 심박동수를 보정한다.

<심전도 측정 및 송신방법>

상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 심전도 측정 및 송신방법을 도 2의 흐름도를 참조하여 설명한다.

상기 심전도 측정장치(100)는 심전도 측정 데이터의 전송이 요청되면(200단계), 심전도 측정 데이터에 대한 패킷을 구성하여 상기 중앙 서버(102)로 전송한다(200,202단계).

상기 패킷은 도 3에 도시한 바와 같이 시작 부호와 심전도 측정 데이터와 순차번호로 구성된다. 순차번호는 0에서 255까지 순차적으로 증가하며, 1바이트로 표현 가능한 수로, 255 다음에는 다시 0부터 시작하는 순환 번호이다. 또한 상기 심전도 측정 데이터는 생체 신호의 종류와 길이, 데이터로 구성될 수 있다.

상기 순차 번호는 전송 패킷에 순차적으로 부여되므로, 상기 중앙 서버(102)는 상기 순차 번호가 순차적으로 증가하는지 여부를 토대로 패킷의 누락 여부를 검출할 수 있다. 즉 상기 중앙 서버(102)는 도 4에 도시한 바와 같이 순차번호가 누락된 부분에 대해서는 심전도 측정 데이터가 누락되었음을 표시할 수 있다.

<심전도 측정 데이터 수신처리방법>

상기한 심전도 측정 데이터에 대한 패킷을 수신한 중앙 서버(102)에서 상기 심전도 측정 데이터를 수신하여 처리하는 과정을 도 5를 참조하여 설명한다.

상기 도 5를 참조하면, 상기 중앙 서버(102)는 심전도 측정 데이터에 대한 패킷이 수신되면(300단계), 해당 패킷과 이전에 수신한 패킷에 포함된 순차번호의 증가값을 토대로 손실 패킷이 존재하는지를 체크한다. 상기 손실 패킷이 존재하면, 상기 중앙 서버(02)는 심박동수의 오류를 보정해야 할 것으로 판단한다(302단계).

상기 중앙 서버(102)는 심박동수의 오류를 보정해야 할 것으로 판단되면, 심전도 측정 데이터로부터 Pan & tompkins 등의 알고리즘을 이용하여 QRS 구간 및 QRS 구간내의 R 파형을 찾아 일정시간인 10초 동안 R 파형과 다음 R 파형 사이의 시간을 계산하고 그 결과를 1분 동안의 R 파형의 수로 환산한다. 여기서, 상기 10초 동안의 R 파형의 평균은 심전도 측정장비와 필터의 종류, 프로세서의 종류에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 상기한 계산방식은 데이터 필터링과 미분, 적분 등의 계산량이 많으므로 도 6에 도시한 바와 같이 일정 주기인 2초마다 수행하며, 상기 일정 시간이 상기 일정 주기보다 길게 설정된다.

상기 중앙 서버(102)는 일정 주기마다 일정 시간동안 산출된 R 파형의 평균들을 수학식 1에 적용하여, 가중 평균을 산출하여 심박동수를 보정한다.

상기 1/10, 3/10, 6/10은 가중치이며, 상기 Ht는 현재 산출한 R 파형(심박동수)의 평균값이고, 상기 Ht-2는 2초전에 산출한 R 파형(심박동수)의 평균값이고, 상기 Ht는 현재 R 파형(심박동수)의 평균값이다. 상기 가중치는 심박동수의 변화의 민감도와 정확성에 대한 최적의 값으로 설정되며, 이는 심전도 측정장비와 프로세서의 종류에 따라 달라질 수 있다.

Claims (8)

1. 생체 측정 데이터의 처리 방법에 있어서,
   생체 측정장비가 상기 생체 측정 데이터를 순차번호가 부여된 패킷으로 구성하여 수신장치로 송신하는 단계;
   상기 수신장치가, 상기 생체 측정장비가 송신하는 패킷을 수신받아 상기 패킷에 포함된 순차번호를 토대로 누락된 순차번호가 있는지 여부로 패킷손실 여부를 판별하는 단계;
   상기 수신장치가, 상기 누락된 순차번호의 존재로 상기 패킷손실을 판별하면, 일정 기간 단위로 일정시간 동안의 생체 측정 값의 평균들을 구하고, 상기 평균들에 대한 평균을 산출하여 생체 측정 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 측정 데이터의 처리방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수신장치가 상기 평균들에 대해 각기 다른 가중치를 곱한 후에 평균을 취하여 생체 측정 값을 결정함을 특징으로 하는 생체 측정 데이터의 처리방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 생체 측정 데이터는 심전도 측정 데이터임을 특징으로 하는 생체 측정 데이터의 처리방법.
4. 생체 측정 데이터의 처리 시스템에 있어서,
   생체 측정 데이터를 순차번호가 부여된 패킷으로 구성하여 송신하는 생체 측정장비;
   상기 생체 측정장비가 송신하는 패킷을 수신받아 상기 패킷에 포함된 순차번호를 토대로 누락된 순차번호가 있는지 여부로 패킷손실 여부를 판별하고,
   상기 누락된 순차번호의 존재로 상기 패킷손실을 판별하면,일정 기간 단위로 일정시간 동안의 생체 측정 값의 평균들을 구하고, 상기 평균들에 대한 평균을 산출하여 생체 측정 값을 결정하는 수신장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 측정 데이터의 처리 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 수신장치가 상기 평균들에 대해 각기 다른 가중치를 곱한 후에 평균을 취하여 생체 측정 값을 결정함을 특징으로 하는 생체 측정 데이터의 처리 시스템.
6. 제4항에 있어서,
   상기 생체 측정 데이터는 심전도 측정 데이터임을 특징으로 하는 생체 측정 데이터의 처리 시스템.
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