KR101468057B1 - 심전도 계측장치 및 심전도 모니터링 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환자에 착용되어 심전도를 측정하고 측정한 심전도 데이터를 모니터링 장치에 전송하는 심전도 계측장치 및 심전도 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 환자 개인에 따라 또는 착용 상태에 따라 나타나는 상이하게 발생하는 정상 심전도 데이터에 대한 매트릭스를 생성하여 최초 전송한 이후 정상 심박에 대해서는 심전도 데이터를 제외한 패킷을 전송하고 비정상 심박에 대해서는 심전도 데이터를 포함하는 패킷을 전송하여서, 모니터링 장치에서 정상 심전도 데이터를 이용하여 복원하게 하며, 이에 따라, 패킷 발생량을 최소화하고, 계산능력 및 데이터 처리능력이 낮은 마이크로 프로세서를 이용하여 인체 착용형 심전도 계측장치를 구성하더라도 실시간 모니터링이 가능하여 유비쿼터스 헬스케어 시스템에 용이하게 적용할 수 있고, 특히, 주요 비정상적 심박 유형인 APC 및 VPC를 실시간 모니터링할 수 있는 심전도 계측장치 및 심전도 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

심전도 계측장치 및 심전도 모니터링 시스템{ECG MEASUREMENT APPARATUS AND ECG MEASUREMENT SYSTEM}

본 발명은 환자에 착용되어 심전도를 측정하고 측정한 심전도 데이터를 모니터링 장치에 전송하는 심전도 계측장치 및 심전도 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 환자 개인에 따라 또는 착용 상태에 따라 나타나는 상이하게 발생하는 정상 심전도 데이터에 대한 매트릭스를 생성하여 최초 전송한 이후 정상 심박에 대해서는 심전도 데이터를 제외한 패킷을 전송하고 비정상 심박에 대해서는 심전도 데이터를 포함하는 패킷을 전송하여서, 모니터링 장치에서 정상 심전도 데이터를 이용하여 복원하게 하며, 이에 따라, 패킷 발생량을 최소화하고, 계산능력 및 데이터 처리능력이 낮은 마이크로 프로세서를 이용하여 인체 착용형 심전도 계측장치를 구성하더라도 실시간 모니터링이 가능하여 유비쿼터스 헬스케어 시스템에 용이하게 적용할 수 있고, 특히, 주요 비정상적 심박 유형인 APC 및 VPC를 실시간 모니터링할 수 있는 심전도 계측장치 및 심전도 모니터링 시스템에 관한 것이다.

심장질환은 예고 없이 발생하거나 악화되어 환자의 생명에 치명적인 위협이 되는 질환으로서, 이를 예방하기 위해서 일상생활하는 심장 질환 보유 환자의 심전도를 실시간 모니터링하는 기술이 연구되고 있다.

이와 같이 심전도를 모니터링하는 기술은 정보통신기술과 접목하여 유비쿼터스 헬스케어 시스템으로 연구 개발되고 있으며, 이에 따르면, 심장 질환 보유 환자에 심전도 계측장치를 착용시키고 소지하는 모바일 단말에서 심전도 데이터를 전송받아 모니터링하거나 아니면 모바일 단말에서 원격 서버에 전송하여 모니터링하도록 시스템을 구성한다.

도 1은 심전도를 도시한 그래프이다.

심전도(ECG : Electrocardiogram)는 심근에서 발생하는 활동 전류를 체표면에서 전기적 신호로 검출하여 기록한 것으로서, P파, QRS군(Q파, R파, S파) 및 T파로 구성되는 1주기의 단위 심전도의 파형이 심장 세포의 자기 흥분성에 의해서 규칙적으로 나타난다. 단위 심전도 간에는 전단의 단위 심전도의 T파 종점에서 시작하여 후단의 단위 심전도의 P파의 시작점까지 분절구간(Segmentation interval)이라는 하는 갭(gap)이 존재하며, 이 구간에서 U파가 나타나지만, 심장 질환 및 부정맥을 파악할 때에는 일반적으로 P파, QRS군(Q파, R파, S파) 및 T파로부터 추출하는 특징점 및 RR 간격(RR interval)을 이용한다.

심전도는 다음과 같은 특징점을 갖고 있다.

P파는 동방결절(sinoatrial node)를 통해 심방에 전달된 자극이 심방을 탈분극(depolarization)시키면서 나타나는 파형으로서, 정상적인 심박동에서는 대략 60~100ms의 지속시간과 0.1~0.2mV의 신호 크기로 감지되며, 심방의 탈분극이 손상되거나 또는 장애가 있는 비정상적인 심방의 상태에서는 P파의 모양이 크고 대칭적으로 뽀족하거나 아니면 넓고 정점이 'u'자 모양이 될 수도 있다.

QRS군은 심실의 탈분극에 의해 생성되는 파형으로서 Q파, R파 및 S파로 이루어지며, 심실 근육에서는 자극이 빨리 전달되므로 날카로운 파형으로 나타난다. QRS군은 대략 80~120ms의 지속시간과 1mV 정도의 진폭을 갖는 신호 감지되며, 정상적인 심박동에서 Q파는 R파 진폭의 25% 이하이다. 심실의 탈분극이 정상적이더라도 환자 개인차 및 전극의 부착상태에 따라 QRS군의 파형이 매우 다양하게 나타난다.

T파는 심실의 재분극(repolarization) 시에 나타나며, 재분극은 탈분극보다 천천히 진행되므로 QRS군보다 길게 벌어지고 진폭도 낮게 나타나며, 대략 120~160ms의 지속시간을 갖는다. 심실의 재분극이 비정상적일 경우에, T파의 파형이 다양하게 나타난다.

PR 간격(PR interval)은 심방의 수축으로부터 심실의 수축이 일어나기까지의 시간으로 120~200ms의 지속시간을 가지며, 비정상의 경우에는 120ms 이하이거나 아니면 200ms보다 길어진다.

QR 간격(QR interval)은 QRS군의 시작점에서 T파의 끝나는 점까지의 시간으로서, 심실의 탈분극이 시작하여 완전히 탈분극된 후 재분극이 완료될 때까지 걸리는 시간을 의미하며, 정상적인 지속시간은 320~400ms 정도이다.

PR 분절(PR segment)은 P파의 끝부터 QRS 시작까지의 간격으로서, 방실결절에서 심실근까지 전도되는데 걸린 시간을 의미하며, 정상적인 지속시간은 50～120ms 정도이다.

ST 분절(ST segment)은 심실의 탈분극에서 재분극까지의 시간과 심실의 수축시간을 의미하며 심근 세포 전체가 탈분극된 후 탈분극 상태가 일정 기간 유지되는 시기로서 등전위선으로 나타난다. 지속시간은 80～120ms 이하이며, 정상 심박에서는 대부분 편평하지만, QRS군과 이어지는 부위인 ST 접합부(J-point) 이후 0.1mV이상 상승 또는 하강하는 정도는 정상으로 판단한다.

이와 같이 파형의 특징점을 갖는 심전도를 정확하게 검출하고 모니터링하여 특징점을 추출 및 해석함으로써 심장 질환 및 부정맥을 판별할 수 있다.

기존에 연구된 기술에 따르면 먼저 R피크(R-peak)를 검출하고, 규칙기반, 웨이브렛, genetic, DTW, HMM 등의 알고리즘을 적용하여 심전도의 다른 P, Q, S, T 파를 검출을 통해 각 특징점들을 얻는다.

하지만, 기존 연구에서 사용되는 복잡한 알고리즘은 정상적인 심전도 신호에서의 PQRST 검출 성능이 우수하지만, 잡음이나 비정상 심박과 같은 왜곡이 심한 경우에 파형의 정확한 위치 탐지가 불가능하며, 특징점 추출 및 심박 유형의 분류 과정에서 많은 계산량을 요구함으로써 심장 질환 보유 환자에게 착용하는 제한적 자원을 사용하는 장치에 적용하기 어려웠다.

또한, 특징점들을 퍼지, 신경회로망, SVM, K-평균 클러스터링, 위상공간밀도 등의 알고리즘에 적용하여 비정상 심박 또는 비정상 리듬을 검출 및 분류하였지만, 이와 같은 분류 과정에서 많은 계산량이 요구됨에 따라 제한적 자원을 갖는 장치에 적용하기 어려웠다.

더욱이, 심전도를 분석하기 위해 심전도 신호를 고속 샘플링해야만 함에 따라 샘플링한 데이터를 모니터링 장치에 무선 전송할 시에 트래픽이 발생하여서, 심장 질환 보유 환자의 심전도를 실시간 모니터링하는 데 어려움이 있었다.

이와 같은 데이터 트래픽 문제를 해결하기 위해 종래에는 공개특허 제10-2010-0067363호, 공개특허 제10-2010-0076673호, 공개특허 제10-2010-0076648호 등에서 개시한 바와 같이 심전도 데이터를 압축하는 방식이 개시되었다.

하지만, 심전도 데이터를 압축하는 것만으로는 트래픽 문제를 해결하기에 역부족이었다. 더욱이, 심전도를 계측하기 위해 환자의 피부에 부착한 전극의 접촉 전위 변동, 및 환자마다 상이한 심전도 신호 유형에 의해서 정상적인 심박이더라도 환자마다 신호 유형에 차이가 발생하며, 이에 따라, 종래에는 정상적인 심박의 데이터를 전송하는 데 많은 통신 자원을 사용할 수밖에 없었다.

KR 10-2010-0067363 A 2010.06.21. KR 10-2010-0076673 A 2010.07.06. KR 10-2010-0076648 A 2010.07.06.

따라서, 본 발명의 목적은 심전도 데이터의 전송량을 최소화하고 파형 검출을 위한 계산량도 최소화하여서 한정된 자원을 사용하여 모니터링하는 유비쿼터스 헬스케어 시스템의 심전도 계측장치로 활용하기에 적합하며, 전송 패킷의 발생량을 줄이면서 비정상 심박을 실시간 모니터링할 수 있는 심전도 계측장치 및 심전도 모니터링 시스템를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 인체에 착용되어 심전도를 획득하며, 획득한 심전도를 타 장치에 전송하기 위한 패킷을 생성하는 심전도 계측장치에 있어서, 심박 신호를 전기적 심전도 신호로 검출하는 심전도 검출부(110); P파, QRS군 및 T파로 구성되는 1주기의 단위 심전도를 추출하며, 각각의 단위 심전도에 대해서 전단의 단위 심전도와의 R피크 간격인 프리 RR 간격을 획득하는 PQRST파 추출부(140); 미리 설정된 초기 시간에 추출하는 단위 심전도로부터 정상 단위 심전도를 획득하는 정상 심전도 획득부(150); 미리 설정된 초기 시간 이후에 추출하는 단위 심전도와 상기 정상 단위 심전도 사이의 유사도를 획득한 후, 획득한 유사도가 미리 설정한 제1 임계 유사도 이하이면 비정상 심박으로 판별하고 미리 설정한 제1 임계 유사도보다 크면 정상 심박으로 판별하는 심박유형 분석부(160); 상기 정상 단위 심전도의 데이터를 포함한 패킷을 생성하고, 정상 심박으로 판별한 단위 심전도에 대해서는 단위 심전도의 데이터를 제외하고 프리 RR 간격 및 유사도를 포함하는 패킷을 생성하고, 비정상 심박으로 판별한 단위 심전도에 대해서는 프리 RR 간격, 유사도 및 단위 심전도 데이터를 포함하는 패킷을 생성하는 패킷 생성부(170); 를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 정상 심전도 획득부(150)는 x축을 시간축으로 하고 심전도 신호의 크기를 y축의 값으로 표시하는 좌표 평면을 격자로 구획하여 복수의 셀로 구분한 매트릭스를 생성하고, 상기 미리 설정된 초기 시간에 추출하는 복수의 단위 심전도를 매트릭스 상에 순차적으로 중첩하여 미리 설정된 회수 이상 겹쳐지는 셀을 마크하여서 마크한 복수의 셀로 표시되는 파형을 상기 정상 단위 심전도로 함을 특징으로 한다.

상기 정상 심전도 획득부(150)는 R피크의 전후 각각에 대해 미리 설정된 개수의 샘플 데이터를 심전도 신호로부터 추출하여 매트릭스 상에 중첩하고, 단위 심전도에 겹쳐지는 셀의 y축 방향 인접 셀의 회수도 겹쳐지는 셀과 함께 회수를 1씩 증가시켜서 마크할 셀을 선택함을 특징으로 한다.

상기 심박유형 분석부(160)는 상기 매트릭스 상에 단위 심전도를 중첩하여서 겹쳐지는 마크한 셀의 개수로 유사도를 획득함을 특징으로 한다.

상기 심박유형 분석부(160)는 프리 RR 간격의 평균인 평균 RR 간격을 획득하며, 1보다 작은 미리 설정된 비율을 평균 RR 간격에 곱셈하여 얻는 값보다 프리 RR 간격이 작고, 유사도가 미리 설정된 제2 임계 유사도 이하인 단위 심전도를 VPC(ventricular premature beat, 심실조기수축)로 판별하고, 상기 패킷 생성부(170)는 VPC로 판별되는 경우에 VPC를 표시하는 식별자, 프리 RR 간격, 유사도 및 단위 심전도 데이터를 포함하는 패킷을 생성함을 특징으로 한다.

상기 심박유형 분석부(160)는 1보다 작은 미리 설정된 비율을 평균 RR 간격에 곱셈하여 얻는 값보다 프리 RR 간격이 작고, 후단의 단위 심전도와의 R피크 간격인 포스트 RR 간격에 대해서 1보다 큰 미리 설정된 비율을 평균 RR 간격에 곱셈하여 얻는 값보다 포스트 RR 간격이 크며, 유사도가 미리 설정된 제2 임계 유사도를 초과하는 단위 심전도를 APC(atrial premature beat, 심박조기수축)로 판별하며, 상기 패킷 생성부(170)는 APC로 판별되는 경우에 APC를 표시하는 식별자, 프리 RR 간격, 유사도 및 단위 심전도 데이터를 포함하는 패킷을 생성함을 특징으로 한다.

VPC를 판정하기 위한 제2 임계 유사도와 APC를 판정하기 위한 제2 임계 유사도는 서로 상이한 값으로 설정됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 심전도 모니터링 시스템에 있어서, 상기한 심전도 계측장치와; 상기 심전도 계측장치와 근거리 무선 통신하며, 정상 단위 심전도를 전송받아 저장한 이후, 전송받는 패킷에 포함된 프리 RR 간격에 맞춰 단위 심전도를 이어 심전도를 복원하고 화면으로 출력하되, 단위 심전도의 데이터가 포함되지 아니한 패킷을 전송받을 경우 상기 정상 단위 심전도를 사용하고, 단위 심전도의 데이터를 포함한 패킷을 전송받을 경우 패킷에 포함된 단위 심전도를 사용하여 심전도를 복원하는 모바일 단말;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명은 심전도 계측장치를 구성함에 있어서 정상 심박에 의한 심전도 데이터를 최초 1회만 패킷에 담아 모니터링 장치에 전송하고, 이후 비정상 심박에 의한 심전도 데이터만 모니터링 장치에 전송하게 구성되므로, 모니터링 장치에 전송하는 데이터를 최소화하여 트래픽 문제를 해결하고, 유비쿼터스 헬스케어 시스템에 적용하여 실시간 모니터링할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주요 비정상 심박 유형인 APC 및 VPC를 심전도 계측장치에서 판별하게 구성하더라도 판별규칙이 간단하고 계산량이 현저하게 낮아서, APC 및 VPC의 발생 상황을 시간 지연 없이 신속하게 모니터링하여 심장질환에 의한 사고를 미연에 방지하는 효과를 갖는다.

도 1은 심전도를 도시한 그래프.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 심전도 계측장치의 블록구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 시스템의 블록 구성도.
도 4는 R피크 검출과정을 보여주는 그래프.
도 5는 정상 단위 심전도 매트릭스를 생성하기 위한 매트릭스(Matrix)에 단위 심전도를 중첩한 상태를 보여주는 도면
도 6은 218x81 크기의 매트릭스를 이용하여 획득한 정상 단위 심전도 매트릭스의 예를 도시한 그래프.
도 7은 정상 단위 심전도 매트릭스에 단위 심박을 중첩한 예를 보여주는 그래프.
도 8은 심전도 계측장치에서 생성되어 모니터링 장치에게 전송되는 패킷의 구성도.
도 9는 심전도 계측장치에 의한 패킷 생성과정을 보여주는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 첨부된 도면들에서 구성 또는 작용에 표기된 참조번호는, 다른 도면에서도 동일한 구성 또는 작용을 표기할 때에 가능한 한 동일한 참조번호를 사용하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 심전도 계측장치(100)의 블록구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 심전도 계측장치(100)를 이용한 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 시스템의 블록 구성도이며, 도 4 내지 도 9는 심전도 계측장치(100)에서 패킷의 생성과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 R피크 검출과정을 보여주는 그래프이다.

도 5는 정상 단위 심전도 매트릭스를 생성하기 위한 매트릭스(Matrix)에 단위 심전도를 중첩한 상태를 보여주는 도면이고, 도 6은 218x81 크기의 매트릭스를 이용하여 획득한 정상 단위 심전도 매트릭스의 구체적인 예를 도시한 그래프이며, 도 7은 정상 단위 심전도 매트릭스에 단위 심전도를 중첩한 상황을 보여주는 도면이다.

도 8은 심전도 계측장치에서 생성되어 모니터링 장치에게 전송되는 패킷의 구성도이고, 도 9는 심전도 계측장치에 의한 패킷 생성과정을 보여주는 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 심전도 계측장치는 인체에 착용되어 심전도를 획득하고 획득한 심전도의 데이터를 패킷으로 생성하여 타 장치인 모니터링 장치(200)에게 전송할 수 있게 구성된다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 심전도 모니터링 시스템은 본 발명의 실시예에 따른 심전도 계측장치(100)와, 심전도 계측장치(100)로부터 심전도의 데이터를를 전송받아 모니터링하는 모니터링 장치(200)를 포함하여 구성된다.

먼저, 도 2와 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 심전도 계측장치(100)를 설명한다.

심전도 계측장치(100)는 심박 신호를 전기적 아날로그 심전도 신호로 검출하는 심전도 검출부(110), 아날로그 심전도 신호를 고속 샘플링하여 디지털 심전도 신호로 변환하는 A/D 변환부(120), 디지털 신호로 변환한 심전도 신호에서 잡음을 제거하는 전처리부(130), 잡음을 제거한 심전도 신호에서 단위 심전도를 추출하고 프리 RR 간격(preRR)을 획득하는 PQRST파 추출부(140), 미리 설정된 초기 시간에 추출하는 단위 심전도로부터 정상 단위 심전도 매트릭스 및 정상 단위 심전도를 획득하는 정상 심전도 획득부(150), 미리 설정된 초기 시간 이후에 추출하는 단위 심전도와 상기 정상 단위 심전도 사이의 유사도(ratePM)를 획득하고 추출한 단위 심전도가 정상적인 심박에 의한 것인지 아니면 비정상적인 심박에 의한 것인지 판별하여 판별 결과에 따라 심박 유형(Beat Type)을 지정하는 심박유형 분석부(160), 추출하는 단위 심전도의 정보를 담은 패킷을 생성하는 패킷 생성부(170), 및 패킷을 모니터링 장치(200)에 전송하는 패킷 전송부(180)를 포함하여 구성된다.

상기 심전도 검출부(110)는 인체에 부착하는 전극과 전극에 리드선으로 연결되어 심박 신호를 전극을 통해 전기적 신호로 검출하는 검출회로를 포함한다. 심전도 계측장치(100)의 구성요소 중에 전극을 제외한 구성요소는 착용하기 용이하게 하나의 기판에 실장하고 케이스로 보호하며, 이때 검출회로는 그 기판에 실장하고, 전극은 케이스의 외측에 고정하여서, 리드선의 길이를 최소화하고 전극을 피부에 접촉한 상태에서 케이스를 벨트로 인체에 착용하게 할 수 있다.

상기 A/D 변환부(120)는 상기 심전도 검출부(110)에서 검출한 아날로그 심전도 신호를 고속 샘플링하여 디지털 심전도 신호로 변환함으로써 디지털 데이터 처리 및 전송을 가능하게 한다. 예를 들면, 초당 360회 샘플링하고 10bit의 분해능을 갖는 A/D 변환기를 이용할 수 있다.

상기 전처리부(130)는 심전도 신호의 검출 과정에서 상시 전원의 주파수인 60Hz의 전원 잡음(power line noise), 인체의 호흡에 의한 기저선 변동(baseline wander), 인체의 움직임에 따른 피부와 전극 사이의 임피던스 변화에 의한 동잡음(motion artifact), 근전도에 의한 잡음(muscle artifact) 등의 잡음이 심전도 신호에 섞여 들어옴에 따라 이러한 잡음을 제거하기 위해 구비된다. 이를 위해서, 예를 들면 잡음 영역의 주파수 범위를 제거하는 FIR 필터, IIR 필터, 잡음성분을 추정하고 차감하는 웨이브렛 필터, 메디안 필터, 이동평균 필터, 보간법 중에 어느 하나를 채용할 수 있다.

상기 PQRST파 추출부(140)는 R파의 최대값인 R피크(R-peak)를 검출하여 R피크를 기준으로 전후의 샘플 중에 미리 설정된 개수의 샘플을 추출함으로써, P파, QRS군 및 T파로 구성되는 1주기의 단위 심전도를 추출할 수 있게 구성된다.

아울러, PQRST파 추출부(140)는 단위 심전도의 추출에 앞서 검출하는 R피크를 이용하여 R피크 사이의 간격인 RR 간격(RR interval)을 획득하며, 이때 획득하는 RR 간격은 각각의 단위 심전도에 대해서 프리 RR 간격(preRR interval)과 포스트 RR 간격(preRR interval)으로 구분한다. 즉, R피크를 검출함에 따라 RR 간격을 순차적으로 획득하게 되고, 연속하여 추출하는 단위 심전도에 있어서 전단의 포스트 RR 간격이 후단의 프리 RR 간격이 되지만, 후술하는 바와 같이 APC(atrial premature beat, 심박조기수축)의 판정을 위해 각각의 단위 심전도에 대한 포스트 RR 간격을 구분한다.

프리 RR 간격(preRR interval)은 추출하는 단위 심전도의 R피크와 전단에 추출한 단위 심전도의 R피크 사이의 간격이고, 포스트 RR 간격(postRR interval)은 추출하는 단위 심전도의 R피크와 후단에서 추출하게 되는 단위 심전도의 R피크 사이의 간격이다.

상기 PQRST파 추출부(140)에 의한 R피크 검출에 대해서 도 4를 참조하여 설명하면, 심전도 원 신호(도 4의 a)를 미분하여서 기저선 변화를 안정화하고 P파 및 T파를 감소시키는 대신에 R파의 기울기를 강조한 신호를 얻는 단계(도 4의 b), 미분 신호를 제곱하여서 신호의 값을 양의 수로 만들고 높은 주파수 성분인 QRS 성분을 강조하는 신호를 얻는 단계(도 4의 c), 이동평균필터를 적용하여 R파 성분을 특히 강조한 신호를 얻는 단계(도 4의 d), QRS 구간을 추정하기 위해 적응형 지수 감소 문턱치(도 4의 d에서 적색 선)를 적용하는 단계(도 4의 d), 추정한 QRS 구간(도 4의 e에서 적색 선)을 심전도 원 신호에 적용하는 단계(도 4의 e), 추정한 QRS 구간 내의 피크를 R피크(R-peak)로 검출하는 단계(도 4의 f)를 포함하여 이루어지며, 이와 같이 이루어지는 각 단계에 대해 프로그램적으로 구성된다.

적응형 지수 감소 문턱치에 대해서 더욱 상세하게 설명하면, 문턱치는 초기값이 설정되고, 이동평균필터를 통과한 신호에 적용하여 문턱치보다 큰 최초 구간을 QRS 구간으로 추정하고, 추정한 구간의 피크 값을 문턱치에 반영하여 이후 QRS 구간의 추정에 사용하여서 문턱치를 적응적으로 갱신한다. 예를 들면, 현재 피크 값에 미리 설정된 비율(예를 들면 70%)을 곱셈하여 얻는 값을 현재 문턱치로 하고, 현재 문턱치와 이전 사용한 소정 개수(예를 들면 2개)의 문턱치 중에 최대 값을 제외하고 나머지 문턱치의 평균을 이후 사용할 문턱치로 한다.

한편, 문턱치보다 큰 구간을 감지한 이후 문턱치의 값에서 시작하여 미리 설정한 최저값보다 큰 범위 내에서 서서히 감소하는 가변 문턱치를 적용한다. 이에 따라, 가변 문턱치가 적용되는 구간(Th2)에서 가변 문턱치보다 큰 값을 갖는 구간이 검출되면, 검출된 구간에 지수 감소 문턱치의 문턱치 구간(Th1)을 적용하여 QRS 구간으로 추정하고 문턱치의 값을 갱신한다.

즉, 본 발명의 실시예에 따르면, 도 4의 d에 도시한 바와 같이 QRS 구간으로 추정되는 구간에 적용되는 문턱치 구간(Th1)과 이후 감소하는 가변 문턱치 구간(Th2)으로 이루어지는 지수 감소 문턱치가 사용되며, 이에 따라 지수 감소 문턱치는 문턱치 구간(Th1)과 가변 문턱치 구간(Th2)을 갖는 파형으로 이루어진다. 그리고, 문턱치의 초기값으로 첫번째 QRS 구간을 검출하고 이후에는, 검출한 QRS 구간의 최대값을 문턱치에 반영하여 갱신하고 검출한 QRS 구간에 문턱치 구간(Th1)이 위치하도록 지수 감소 문턱치를 겹쳐서 문턱치 구간(Th1)에 이어지는 가변 문턱치 구간(Th2)의 값보다 크게 나타나는 구간을 QRS 구간으로 검출하는 방식을 반복한다.

상기 정상 심전도 획득부(150)는 미리 설정된 초기 시간 동안 동작하여서 초기 시간 동안에 추출하는 복수의 단위 심전도로부터 정상적인 심박동에 의해 검출되는 정상 단위 심전도를 획득하며, 동작에 대해 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5를 참조하면, 그리고, 상기 정상 심전도 획득부(150)는 x축을 시간축으로 하고 심전도 신호의 크기를 y축의 값으로 표시하는 좌표 평면을 격자로 구획하여 복수의 셀(Sell)로 구분한 매트릭스(Matrix)를 생성하고, 초기에 각 셀의 카운터를 0을 한다.

그리고, 상기 PQRST파 검출부(140)에서 추출되는 단위 심전도는 검출된 R피크(R-peak)에서의 데이터와, R피크 이전 미리 설정된 샘플 수(Lpre)의 데이터와, R피크 이후 미리 설정된 샘플 수(Lpost)의 데이터에 의한 파형으로 구성된다.

이와 같이 구성되는 단위 심전도를 상기 미리 설정된 초기 시간 동안 추출 순서에 따라 순차적으로 상기 매트릭스에 중첩하여서, 단위 심전도에 겹쳐지는 셀(Sell)의 카운터를 1씩 증가시킨다. 여기서, R피크의 전후 샘플 수(Lpre, Lpost)를 일정하게 설정하였으므로, 상기 매트릭스에 중첩하는 각각의 단위 심전도는 R피크의 시간축 위치가 일치한다.

다음으로, 상기 미리 설정된 초기 시간에 추출한 모든 단위 심전도를 상기 매트릭스에 중첩하여 겹쳐지는 셀의 카운터 수를 변경한 이후에는, 미리 설정된 회수 이상 겹쳐지는 셀을 마크하여서 마크된 셀을 갖는 정상 단위 심전도 매트릭스를 생성하며, 정상 단위 심전도 매트릭스에서 마크한 복수의 셀로 표시되는 파형을 정상 단위 심전도로 채용한다.

일반적으로 심장 질환 보유 환자라 하더라도 심전도는 정상적인 단위 심전도가 주기적으로 반복되다가 간헐적으로 비정상적인 단위 심전도가 나타나므로, 상기 미리 설정된 초기 시간을 충분히 길게 설정하여 정상 단위 심전도 매트릭스를 생성하면, 정상적인 단위 심전도가 비정상적인 단위 심전도에 비해 상대적으로 많이 반영되고, 더욱이 비정상적인 단위 심전도의 경우 파형이 다양하여 동일 셀에 겹쳐지는 회수도 적게 된다. 이에 따라, 상술한 바와 같이 정상 단위 심전도 매트릭스를 생성하면, 정상적인 단위 심전도를 나타내는 정상 단위 심전도를 얻을 수 있다.

한편, 정상적인 단위 심전도라도 정확하게 일치하지 아니한다. 이에, 본 발명의 실시예에서는 단위 심전도에 겹쳐지는 셀의 y축 방향 인접 셀의 카운터 회수도 겹쳐지는 셀과 함께 카운터 회수를 1씩 증가시키는 방식을 채용하여, 단위 심전도의 각 포인트에서 데이터 값의 오차를 허용하도록 상기 정상 단위 심전도 매트릭스를 생성한다. 이때 생성한 상기 정상 단위 심전도 매트릭스에서 마크된 셀에 의해 나타나는 정상 단위 심전도는 선의 형태가 아닌 굵은 띠의 형태를 갖는다.

도 5에서는 실제 사용하게 될 격자가 매우 조밀하여 대략적으로 도시하였으며, 격자의 크기를 시간축 0.04sec로 하고 신호 크기축(y축, Volt) 0.1mV로 한 실제 실험예를 도 6에 도시하였다. 이때의 실험예에서는 360Hz의 샘플링 주기와 10bit의 A/D 변환기로 원 신호를 획득하였으나, 계산량을 줄이기 위해서 10bit의 신호를 5bit 신호 변환하였으며, 상기 미리 설정된 초기 시간을 30초로 하였다. 이러한 조건에 따라, 상기 매트릭스의 크기는 218x81이 된다. 그리고, 상기 도 6을 참조하면, 정상 단위 심전도 매트릭스에 마크된 셀은 검정색으로 표시하여 정상 단위 심전도의 파형을 보이지만 그 파형이 두꺼운 띠의 형태를 갖게 된다.

상기 심박유형 분석부(160)는 상기 미리 설정된 초기 시간 이후에 추출하는 단위 심전도와 상기 미리 설정된 초기 시간에 생성한 상기 정상 단위 심전도를 비교하여서, 유사도를 획득한다. 이때, 유사도는 추출한 단위심전도를 상기 정상 단위 심전도 매트릭스에 중첩하였을 시에 추출한 단위심전도가 겹쳐지는 셀 중에 마크된 셀의 개수이다. 이에 따라, 겹쳐지는 마크된 셀의 개수가 많을수록 정상적인 심박동에 의한 단위 심전도에 가깝게 된다.

그리고, 상기 심박유형 분석부(160)는 획득한 유사도가 미리 설정한 제1 임계 유사도 이하이면 비정상 심박으로 판단하고 미리 설정한 제1 임계 유사도보다 크면 정상 심박으로 판단한다.

도 7은 상기 도 6에 도시한 바와 같이 생성한 정상 단위 심전도 매트릭스에 단위 심전도를 중첩한 그래프로서, 정상 심박과 비정상 심박의 판별 예를 보여준다.

상기 도 7의 a를 참조하면 시간축으로 218개의 칸이 있는 데, 단위 심전도(적색 표시)가 정상 단위 심전도 매트릭스의 마크된 셀(즉, 상기 정상 단위 심전도를 표시하는 셀)에 모두 겹쳐져서 유사도(ratePM)가 218로 나왔다. 하지만, 도 7의 b를 참조하면 단위 심전도가 비정상적인 심박동에 의해 QRS파 부위와 T파 부위에서 왜곡이 발생하여서 겹쳐지는 셀의 샐의 개수, 즉, 유사도(ratePM)가 102개 나왔다.

상기 도 7에 예시한 바와 같이 상기 제1 임계 유사도를 적절한 값으로 설정함으로써 비정상 심박에 의해 발생하는 단위 심전도를 판별할 수 있으며, 이때 상기 제1 임계 유사도는 실제 심전도 신호에 대한 비정상 심박의 판별 성능 실험을 반복하여 적절한 값을 얻을 수 있다.

또한, 상기 심박유형 분석부(160)는 심박 유형을 정의한 MIT/BIH Arrhythmia Database에서 중요한 심박 유형으로 분류되는 비정상 심박 유형인 APC(atrial premature beat, 심박조기수축)와 VPC(ventricular premature beat, 심실조기수축)도 판별한다.

APC는 정상적인 심장박동보다 빠른 시간에 심방이 수축함에 따라 심방 벽에서 일어나는 자극이 동방결절에서 일어나는 자극보다 먼저 발생한 결과이며, 발생빈도가 가장 높다. APC는 대부분 치료가 필요 없지만, 분당 6개 이상 발생하면 항부정맥 치료를 요한다. 심전도에서는 분당 심박동수가 60~100회의 정상범위에서 나타나며, 심방의 탈분극을 의미하는 P파가 조기에 수축함으로써 이전 심박에서 심실의 탈분극을 의미하는 T파와 결합한 파형으로 나타난다. 따라서 프리 RR 간격 및 PP 간격이 정상 간격에 비해 짧아지고, 포스트 RR 간격 및 PP 간격이 정상 간격에 비해 넓어지며, 파형의 형상을 보면 P파와 T파의 결합에 따라 근소한 차이를 보이지만 이후 QRS군과 T파는 정상적인 형태를 가진다.

VPC은 심실이 조기에 수축함에 따라 심실 내의 자극이 심실을 직접 수축시킴으로써 발생한다. 원인으로는 심근경색증이 가장 높은 비율을 차지하며 분당 6 개 이상 발생하는 경우, 다양한 형태로 변경되며 발생하는 경우, 세 번 이상 연속 발생하는 경우, 심근경색 후 발생하는 경우에는 즉각적인 치료가 필요하다. 심전도에서는 분당 심박동수가 60~100회로 정상범위에서 나타나며, 심실의 조기 수축에 따라 P파와 QRS군가 심하게 왜곡되고, QRS군은 정상적인 QRS군보다 조기에 나타남에 따라 프리 RR 간격은 정상적인 프리 RR 간격에 비해 짧아진다.

이와 같은 파형으로 나타나는 APC 및 VPC를 검출하기 위해서, 상기 심박유형 분석부(160)는 프리 RR 간격의 평균인 평균 RR 간격(avRR)을 산출하고, 프리 RR 간격(preRR), 포스트 RR 간격(postRR), 평균 RR 간격(avRR), 유사도(ratePM) 및 미리 설정한 제2 임계 유사도(Th)를 적용한 아래의 표 1 판별규칙에 따라 판별 동작한다. 아래의 표에서 a는 1보다 작은 미리 설정된 비율이고, b는 1보다 큰 미리 설정된 비율이다.

	preRR < avRR*a	postRR > avRR*b	ratePM > Th
APC	True	True	True
VPC	True	True or False	False

상기 표1에 따르면, APC로 판정하는 경우는 1보다 작은 미리 설정된 비율(a)을 평균 RR 간격(avRR)에 곱셈하여 얻는 값보다 프리 RR 간격(preRR)이 작고, 1보다 큰 미리 설정된 비율(b)을 평균 RR 간격(avRR)에 곱셈하여 얻는 값보다 포스트 RR 간격(postRR)이 크며, 유사도(ratePM)가 미리 설정된 제2 임계 유사도(Th)를 초과하는 경우이다.

VPC로 판정하는 경우는 1보다 작은 미리 설정된 비율(a)을 평균 RR 간격(avRR)에 곱셈하여 얻는 값보다 프리 RR 간격(preRR)이 작고, 유사도(ratePM)가 미리 설정된 제2 임계 유사도(Th) 이하인 경우이다.

여기서, 1보다 작은 미리 설정된 비율(a)은 예를 들어 0.9로 하고 1보다 큰 미리 설정된 비율(b)은 예를 들어 1.1로 할 수 있다.

또한, VPC를 판정하기 위한 제2 임계 유사도와 APC를 판정하기 위한 제2 임계 유사도는 서로 상이한 값으로 설정될 수 있다. 본 발명의 출원인이 상기 표 1의 판별규칙을 적용하여서 MIT/BIH Arrhythmia Database의 100 레코드에 대해 판별 성능을 확인할 결과, APC은 제2 임계 유사도(Th)를 115로 설정하였을 때에, VPC은 제2 임계 유사도(Th)를 185로 설정하였을 때에 가장 높은 판별 성능을 보였다.

한편, 상기 제1 임계 유사도를 이용하여 비정상 심박으로 의심되는 단위 심전도를 판별하는 과정과 APC 및 VPC를 판정하는 과정을 병행한다. 상기 제1 임계 유사도는 유사도(ratePM)의 크기로 비정상 심박을 판별하기 위한 것이므로, APC 및 VPC의 판정을 위한 제2 임계 유사도(Th)와 상이한 값으로 설정할 수 있다.

상기 패킷 생성부(170)는 도 8의 a에 도시한 제1 유형 패킷 및 도 8의 b에 도시한 제2 유형 패킷 중에 어느 하나를 심박의 유형에 따라 선택하여 생성하며, 상기 미리 설정된 초기 시간 이전의 동작과 그 이후의 동작이 구분되어 있다.

도 8을 참조하면, 제1 유형 패킷는 심박 유형(Beat Type), 프리 RR 간격(preRR) 및 유사도(ratePM)를 포함하여 구성되고, 제2 유형 패킷은 단위 심전도의 데이터(Data)가 추가되어서, 심박 유형(Beat Type), 프리 RR 간격(preRR), 유사도(ratePM) 및 단위 심전도 데이터(Data)를 포함한다.

그리고, 도 9를 참조하면, 상기 미리 설정된 초기 시간(30sec) 동안에는 상술한 바와 같이 상기 정상 심전도 획득부(150)에서 정상 단위 심전도 매트릭스를 생성하므로, 전송할 패킷을 생성하지 아니하고 대기하며, 상기 미리 설정된 초기 시간이 끝남에 따라 정상 단위 심전도 매트릭스가 생성되면, 정상 단위 심전도 매트릭스에 마크된 셀로 표현되는 정상 단위 심전도의 데이터를 포함하는 제2 유형 패킷을 생성한다. 이때, 심박 유형(Beat Type)은 정상 단위 심전도임을 표시하는 식별자로 할 수 있고, 프리 RR 간격(preRR)은 평균값으로 할 수 있고, 유사도(ratePM)는 비워둘 수 있다.

이와 같이 정상 단위 심전도의 데이터를 포함한 제2 유형 패킷은 생성 즉시 패킷 전송부(180)에 전달되어 모니터링 장치(200)에 전송되게 한다.

그런데, 정상 단위 심전도 매트릭스에 마크된 셀로 표시되는 정상 단위 심전도는 선의 형태가 아니라 시간축 상의 동일 시간에 대해 복수의 데이터를 갖는 굵은 띠의 형태를 갖는다. 따라서, 동일 시간에 대한 복수의 데이터를 평균한 값을 산출하여서 선의 형태로 이루어지는 파형을 얻은 후, 그 파형의 데이터만을 패킷에 담는 것도 좋다.

다음으로, 상기 미리 설정된 초기 시간(30sec) 이후의 단위 심전도에 대해서는 상기 심박유형 분석부(140)에 의해 단위 심전도의 판별 결과에서 정상 심박으로 판별되었으면 제1 유형 패킷을 생성하고 비정상 심박(APC 및 VPC를 포함)으로 판별되었으면 제2 유형 패킷을 생성한다. 즉, 정상 심박으로 판별한 단위 심전도에 대해서는 단위 심전도 데이터를 패킷에서 제외하고, 비정상 심박으로 판별한 단위 심전도에 대해서만 심전도 데이터를 패킷에 포함시킨다.

패킷에 포함되는 심박 유형(Beat Type)은 정상 심박인 경우와 비정상 심박인 경우을 구분하는 식별자로 이루어진다. 비정상 심박인 경우는 APC를 나타내는 식별자, VPC를 나타내는 식별자, APC 및 VPC에 해당되지 아니하는 비정상 심박을 나타내는 식별자를 구분하여 사용할 수 있다.

이와 같이 미리 설정된 초기 시간 이후에 생성하는 패킷은 패킷을 생성할 때마다 즉시 전송하면 패킷 전송 회수가 많아지므로, 정상 심박의 단위 심전도가 미리 설정된 개수만큼 반복 생성될 때까지 임시 저장하였다가 패킷 전송부(180)에 전달하여 미리 설정된 개수의 패킷을 일괄 전송하게 하고, 비정상 심박의 단위 심전도가 발생하면 패킷이 미리 설정된 개수만큼 생성되지 않더라도 비정상 심박에 대한 패킷과 임시 저장한 패킷을 함께 패킷 전송부(180)에 전달하여 전송하도록 구성하여도 좋다.

상기 패킷 전송부(180)는 모니터링 장치(200)의 통신모듈과 통신하도록 구성되어서, 상기 패킷 생성부(170)에서 전달하는 패킷을 모니터링 장치(200)에 전송한다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 모니터링 장치(200)는 모바일 플랫폼이 탑재되어 심전도를 모니터링하기 위한 애플리케이션(240)을 설치하여 구동시킬 수 있는 스마트폰을 예로 들 수 있는 모바일 단말로 구성된다. 또한, 상기 애플리케이션(240)은 모바일 단말에 구비되는 블루투스(Bluetooth) 근거리 무선 통신모듈(210), 메모리(220) 및 터치스크린(230)의 자원을 활용하여 구동하도록 프로그램적으로 구성된다.

여기서, 모바일 단말에 구비되는 블루투스(Bluetooth) 근거리 무선 통신모듈(210)을 통해 심전도 계측장치(100)와 통신하게 하므로, 심전도 계측장치(100)의 패킷 전송부(180)를 블루투스(Bluetooth) 근거리 무선 통신모듈로 구성한다.

그리고, 상기 애플리케이션(240)은 상기 심전도 계측장치(100)로부터 전송받은 패킷을 해석하여 데이터 처리하는 데이터 메니저(241)와 모니터링 화면을 구성하여 터치스크린(230)에 출력시키는 뷰 컨트롤러(241)를 포함한다.

상기 데이터 메니저(241)는 패킷에 심박 유형(Beat Type)으로 기입된 식별자에 따라 패킷을 구분하여 메모리(220)에 저장하고, 심전도 복원동작을 수행한다.

패킷에 심박 유형(Beat Type)으로 기입된 식별자는 정상 단위 심전도 매트릭스로부터 생성한 정상 단위 심전도에 대한 패킷임을 표시하는 식별자, 제1 유형 패킷임을 표시하는 식별자, 제2 유형 패킷을 표시하는 식별자(APC 및 VPC를 구분하는 식별자 포함) 중에 어느 하나가 되므로, 상기 데이터 메니저(241)는 식별자에 따라 다음과 같이 동작하도록 프로그램적으로 구성된다.

식별자가 정상 단위 심전도 매트릭스로부터 생성한 정상 단위 심전도를 표시하는 식별자이면, 전송받은 패킷이 제2 유형 패킷으로서 정상 단위 심전도의 데이터를 포함하므로, 메모리에 저장한 정상 단위 심전도를 이용하여 이후 전송받는 패킷에 따라 심전도 복원동작을 시작한다.

즉, 정상 단위 심전도를 포함한 패킷을 전송받은 이후, 순차적으로 패킷을 전송받으므로, 패킷에 대응되는 단위 심전도를 순서에 따라 이어지게 하여서 심전도 데이터를 복원한다. 단위 심전도를 순서에 따라 이을 때에는 패킷에 포함된 프리 RR 간격만큼 전단의 단위 심전도와 이격시켜 이어지게 하며, 전단의 단위 심전도와 갭이 발생하면 갭의 구간을 직선으로 연결한다.

여기서, 패킷에 대응되는 단위 심전도는 패킷이 단위 심전도의 데이터를 포함하지 아니하는 제1 유형 패킷인 경우에 상기 정상 단위 심전도로 선택되고, 패킷이 단위 심전도의 데이터를 포함하는 제2 유형 패킷인 경우에 패킷에 포함된 단위 심전도로 선택된다.

상기 뷰 컨트롤러(242)는 상기 데이터 매니저(241)에서 복원된 심전도와, 패킷에 포함된 심박 유형(Beat Type), 프리 RR 간격(preRR) 및 유사도(ratePM)와, 비정상 심박의 유형별 누적개수(APC의 누적 발생 개수 및 VPC의 누적 발생 개수)를 터치스크린(230)에 출력시켜 모니터링 화면을 구성하고, 터치스크린(230)에 터치 입력된 구간의 심전도 또는 터치 입력된 위치의 단위 심전도에 대한 확대 상세보기를 제공한다. 단위 심전도의 확대 상세보기에서는 포스트 RR 간격(postRR)의 값도 보여주는 것이 좋다.

한편, 상기 애플리케이션(240)은 비정상 심박의 단위 심전도를 전송받는 경우에, 종래 사용하던 특징점 추출 및 심박 유형 분류 알고리즘을 적용한 분석 프로그램도 포함하여서, 분석 프로그램에 의해 분석된 특징점 및 심박 유형을 뷰 컨트롤러(242)로 터치스크린(230)에 출력하게 구성하여도 좋다.

그런데, 정상 심박이더라도 심전도 계측장치(100)의 인체 착용상태에 따라 파형 변화가 있으므로, 심전도 계측장치(100)의 동작을 멈춘 후에 다시 동작시키거나 또는 리셋한 경우에는 정상 단위 심전도를 다시 획득하는 동작을 수행하고, 다시 획득한 정상 단위 심전도에 따라 이후 심전도를 모니터링하게 하는 것이 좋다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

100 : 심전도 계측장치
110 : 심전도 검출부 120 : A/D 변환부
130 : 전처리부 140 : PQRST파 추출부
150 : 정상 심전도 획득부 160 : 심박유형 분석부
170 : 패킷 생성부 180 : 패킷 전송부
200 : 모니터링 시스템

Claims (8)

1. 인체에 착용되어 심전도를 획득하며, 획득한 심전도를 타 장치에 전송하기 위한 패킷을 생성하는 심전도 계측장치에 있어서,
   심박 신호를 전기적 심전도 신호로 검출하는 심전도 검출부(110);
   P파, QRS군 및 T파로 구성되는 1주기의 단위 심전도를 추출하며, 각각의 단위 심전도에 대해서 전단의 단위 심전도와의 R피크 간격인 프리 RR 간격을 획득하는 PQRST파 추출부(140);
   미리 설정된 초기 시간에 추출하는 단위 심전도로부터 정상 단위 심전도를 획득하는 정상 심전도 획득부(150);
   미리 설정된 초기 시간 이후에 추출하는 단위 심전도와 상기 정상 단위 심전도 사이의 유사도를 획득한 후, 획득한 유사도가 미리 설정한 제1 임계 유사도 이하이면 비정상 심박으로 판별하고 미리 설정한 제1 임계 유사도보다 크면 정상 심박으로 판별하는 심박유형 분석부(160);
   상기 정상 단위 심전도의 데이터를 포함한 패킷을 생성하고, 정상 심박으로 판별한 단위 심전도에 대해서는 단위 심전도의 데이터를 제외하고 프리 RR 간격 및 유사도를 포함하는 패킷을 생성하고, 비정상 심박으로 판별한 단위 심전도에 대해서는 프리 RR 간격, 유사도 및 단위 심전도 데이터를 포함하는 패킷을 생성하는 패킷 생성부(170);
   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 심전도 계측장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 정상 심전도 획득부(150)는
   x축을 시간축으로 하고 심전도 신호의 크기를 y축의 값으로 표시하는 좌표 평면을 격자로 구획하여 복수의 셀로 구분한 매트릭스를 생성하고, 상기 미리 설정된 초기 시간에 추출하는 복수의 단위 심전도를 매트릭스 상에 순차적으로 중첩하여 미리 설정된 회수 이상 겹쳐지는 셀을 마크하여서 마크한 복수의 셀로 표시되는 파형을 상기 정상 단위 심전도로 함을 특징으로 하는 심전도 계측장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 정상 심전도 획득부(150)는
   R피크의 전후 각각에 대해 미리 설정된 개수의 샘플 데이터를 심전도 신호로부터 추출하여 매트릭스 상에 중첩하고, 단위 심전도에 겹쳐지는 셀의 y축 방향 인접 셀의 회수도 겹쳐지는 셀과 함께 회수를 1씩 증가시켜서 마크할 셀을 선택함을 특징으로 하는 심전도 계측장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 심박유형 분석부(160)는
   상기 매트릭스 상에 단위 심전도를 중첩하여서 겹쳐지는 마크한 셀의 개수로 유사도를 획득함을 특징으로 하는 심전도 계측장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 심박유형 분석부(160)는
   프리 RR 간격의 평균인 평균 RR 간격을 획득하며, 1보다 작은 미리 설정된 비율을 평균 RR 간격에 곱셈하여 얻는 값보다 프리 RR 간격이 작고, 유사도가 미리 설정된 제2 임계 유사도 이하인 단위 심전도를 VPC(ventricular premature beat, 심실조기수축)로 판별하고,
   상기 패킷 생성부(170)는 VPC로 판별되는 경우에 VPC를 표시하는 식별자, 프리 RR 간격, 유사도 및 단위 심전도 데이터를 포함하는 패킷을 생성함을 특징으로 하는 심전도 계측장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 심박유형 분석부(160)는
   1보다 작은 미리 설정된 비율을 평균 RR 간격에 곱셈하여 얻는 값보다 프리 RR 간격이 작고, 후단의 단위 심전도와의 R피크 간격인 포스트 RR 간격에 대해서 1보다 큰 미리 설정된 비율을 평균 RR 간격에 곱셈하여 얻는 값보다 포스트 RR 간격이 크며, 유사도가 미리 설정된 제2 임계 유사도를 초과하는 단위 심전도를 APC(atrial premature beat, 심박조기수축)로 판별하며,
   상기 패킷 생성부(170)는 APC로 판별되는 경우에 APC를 표시하는 식별자, 프리 RR 간격, 유사도 및 단위 심전도 데이터를 포함하는 패킷을 생성함을 특징으로 하는 심전도 계측장치.
7. 제 6항에 있어서,
   VPC를 판정하기 위한 제2 임계 유사도와 APC를 판정하기 위한 제2 임계 유사도는 서로 상이한 값으로 설정됨을 특징으로 하는 심전도 계측장치.
8. 청구항 제1항 내지 청구항 제7항 중에 어느 하나의 항으로 이루어진 심전도 계측장치;
   상기 심전도 계측장치와 근거리 무선 통신하며, 정상 단위 심전도를 전송받아 저장한 이후, 전송받는 패킷에 포함된 프리 RR 간격에 맞춰 단위 심전도를 이어 심전도를 복원하고 화면으로 출력하되, 단위 심전도의 데이터가 포함되지 아니한 패킷을 전송받을 경우 상기 정상 단위 심전도를 사용하고, 단위 심전도의 데이터를 포함한 패킷을 전송받을 경우 패킷에 포함된 단위 심전도를 사용하여 심전도를 복원하는 모바일 단말;
   을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 심전도 모니터링 시스템.

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