KR101820511B1 - Apparatus and method for estimating blood pressure using biosignal based on activity model - Google Patents

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KR101820511B1 KR1020160151695A KR20160151695A KR101820511B1 KR 101820511 B1 KR101820511 B1 KR 101820511B1 KR 1020160151695 A KR1020160151695 A KR 1020160151695A KR 20160151695 A KR20160151695 A KR 20160151695A KR 101820511 B1 KR101820511 B1 KR 101820511B1
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유병욱
김희찬
이준녕
박종현
양승만
손장재
이사람
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a blood pressure estimating device includes: a measurement part measuring a preset kind of biosignal from a user; a state determining part determining which one of preset state types the users body state corresponds to the measured biosignal; a database storing corresponding relation information for making each of the state types correspond to at least one of preset blood pressure estimation functions for estimating the blood pressure of the user from the measured biosignal; and a blood pressure estimating part estimating the blood pressure of the user by using a blood pressure estimation function corresponding to a state type corresponding to the body state of the user based on the corresponding relation information. As such, the present invention is capable of estimating the blood pressure of the user more accurately.

Description

생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR ESTIMATING BLOOD PRESSURE USING BIOSIGNAL BASED ON ACTIVITY MODEL}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to an activity model-based blood pressure estimation apparatus and method using bio-

본 발명은, 사용자로부터 측정된 생체 신호를 기초로 사용자의 혈압을 추정하되, 사용자의 신체 상태를 반영하여 더욱 정확하게 혈압을 추정하기 위한, 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an activity-model-based blood pressure estimation apparatus and method for estimating a blood pressure of a user on the basis of a bio-signal measured by a user and estimating the blood pressure more accurately by reflecting the user's physical condition .

사람을 비롯한 생명체에서는 전기적, 기계적, 광학적 등의 원리를 통해 생체 신호(biosignal)라 통칭될 수 있는 다양한 전기 신호들이 생성된다. 이와 같은 생체 신호의 예로는 심전도(electrocardiogram, ECG), 심탄도(ballistocardiogram, BCG), 광용적맥파도(photoplethysmogram, PPG) 등이 있으며, 이러한 생체 신호들을 분석함으로써 생명체의 상태에 관한 다양한 정보를 얻을 수 있다.In living things including humans, a variety of electrical signals, which can be referred to as biosignals, are generated through the principles of electrical, mechanical, optical and the like. Examples of such bio-signals are electrocardiogram (ECG), ballistocardiogram (BCG), photoplethysmogram (PPG), etc. By analyzing these bio-signals, .

생체 신호를 이용하여 추정할 수 있는 정보 중에는 생명체의 혈압(blood pressure)이 있다. 혈압은 혈관을 따라 흐르는 혈액이 혈관의 벽에 주는 압력으로서, 중요한 생명 징후 중 하나다. 혈압이 비정상적으로 높아지는 고혈압 혹은 비정상적으로 낮아지는 저혈압은 그 자체로도 관리가 필요한 질환일 뿐만 아니라 다양한 다른 질병들의 원인 혹은 위험 인자로서 작용하기 때문에, 혈압을 정확하게 관찰하는 것은 건강 유지를 위해 매우 중요하다 할 수 있다.Among the information that can be estimated using bio-signals is the blood pressure of living organisms. Blood pressure is one of the important vital signs of blood pressure along the walls of blood vessels. High blood pressure, or abnormally low blood pressure, that is abnormally high in blood pressure is not only a disease that needs to be managed by itself, but also acts as a cause or risk factor for a variety of other diseases, so accurate observation of blood pressure is very important for maintaining health can do.

전술한 심전도, 심탄도, 광용적맥파도 등의 생체 신호를 이용하여 혈압을 알아내는 기법은 기존의 혈압 측정 방법에 비해 일상 생활을 하면서도 혈압의 변화를 편리하게 수시로 관찰할 수 있다는 이점이 있어 최근 각광받고 있다. 하지만, 이와 같은 기법에 의하면 혈압 추정에 있어서 단일한 알고리즘을 적용하기 때문에, 신체 활동의 종류 혹은 각종 약물 복용 여부 등 사용자의 신체 상태에 따라 정확도가 균일하지 않은 문제가 있었다.The technique of detecting the blood pressure using the bio-signals such as the electrocardiogram, the cardiac trough, and the optical pulse waveform is advantageous in that it can observe the change of the blood pressure easily while observing daily life while comparing with the existing blood pressure measuring method. Be in the spotlight. However, according to this technique, since a single algorithm is applied to estimate the blood pressure, there is a problem that the accuracy is not uniform depending on the physical condition of the user, such as the type of physical activity or the use of various drugs.

한국공개특허공보, 10-2010-0116880 (2010.11.02. 공개)Korean Patent Publication No. 10-2010-0116880 (published on November 2, 2010)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 신체 활동의 종류 혹은 각종 약물 복용 여부 등 사용자의 신체 상태와 상관없이 사용자의 혈압을 정확하게 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for accurately estimating a blood pressure of a user irrespective of a physical condition of a user, such as a type of physical activity or a variety of drugs.

본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 추정 장치는, 기 정해진 종류의 생체 신호를 사용자로부터 측정하는 측정부, 상기 측정된 생체 신호에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태가 기 정해진 복수의 상태 유형 중 어떤 것에 해당하는지를 판단하는 상태 판단부, 상기 상태 유형 각각을, 상기 측정된 생체 신호로부터 상기 사용자의 혈압을 추정하기 위한 복수의 기 정해진 혈압 추정 함수 중 적어도 하나에 대응되도록 하는 대응 관계 정보를 저장하는 데이터베이스 및 상기 대응 관계 정보에 기초하여, 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수를 이용함으로써 상기 사용자의 혈압을 추정하는 혈압 추정부를 포함할 수 있다.A blood pressure estimation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a measurement unit that measures a predetermined type of living body signal from a user, a measurement unit that estimates a living body state of the user based on the measured living body signal, A database for storing correspondence relationship information in which each of the state types is associated with at least one of a plurality of predetermined blood pressure estimation functions for estimating a blood pressure of the user from the measured bio signal, And a blood pressure estimation unit for estimating the blood pressure of the user by using a blood pressure estimation function corresponding to the state type corresponding to the physical condition of the user based on the corresponding relationship information.

또한, 상기 상태 유형은, 상기 사용자의 운동 상태에 따라 분류되고, 상기 측정부는, 심전도를 상기 기 정해진 종류의 생체 신호로서 상기 사용자로부터 측정하고, 상기 사용자의 가속도를 더 측정하며, 상기 상태 판단부는, 상기 심전도 측정 결과로부터 상기 사용자의 심박수를 알아내고, 상기 심박수 및 상기 가속도를 기 정해진 기준 심박수 및 기 정해진 기준 가속도와 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단할 수 있다.Further, the state type is classified according to the movement state of the user, and the measurement unit measures the electrocardiogram from the user as the predetermined type of living body signal, further measures the acceleration of the user, and the state determination unit Determining a state type corresponding to the physical condition of the user based on a result of comparing the heart rate and the acceleration with a predetermined reference heart rate and a predetermined reference acceleration from the electrocardiogram measurement result, .

또한, 상기 상태 유형은, 상기 사용자의 약물 복용 상태에 따라 분류되고, 상기 측정부는, 심탄도 및 광용적맥파를 상기 기 정해진 종류의 생체 신호로서 상기 사용자로부터 측정하며, 상기 상태 판단부는, 상기 심탄도의 신호 크기 및 상기 광용적맥파의 신호 크기를 기 정해진 기준 심탄도 신호 크기 및 기 정해진 기준 광용적맥파 신호 크기와 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단할 수 있다.The condition type is classified according to the user's medication usage state, and the measurement unit measures the cardiac trajectory and the optic-free pulse wave from the user as the predetermined type of living body signal, The state type corresponding to the physical condition of the user is determined based on the result of comparing the signal size of the trajectory and the signal amplitude of the optical pulse signal of the optical pulse width with the predetermined reference heartbeat signal magnitude and the predetermined magnitude of the reference pulse amplitude signal .

또한, 상기 데이터베이스는, 상기 기 정해진 종류의 생체 신호를 사람의 신체로부터 측정한 결과인 생체 신호 데이터를 포함하는 복수의 측정 데이터를 더 저장하고, 상기 복수의 측정 데이터 각각은 상기 상태 유형 중 어느 하나에 매칭되며, 상기 상태 판단부는, 상기 복수의 측정 데이터를 머신 러닝(machine running) 기법을 이용하여 분석한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하고, 상기 머신 러닝 기법은 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 및 딥 러닝(deep learning) 중 어느 하나인 것일 수 있다.Further, the database further stores a plurality of measurement data including biometric signal data that is a result of measuring the predetermined type of living body signal from a person's body, and each of the plurality of measurement data includes one of the status types Wherein the state determination unit determines a state type corresponding to the user's body state based on a result of analyzing the plurality of measurement data using a machine running technique, Linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), and deep learning.

또한, 상기 혈압 추정 장치는 연산부를 더 포함하며, 상기 데이터베이스는, 상기 기 정해진 종류의 생체 신호를 사람의 신체로부터 측정한 결과인 생체 신호 데이터 및 상기 생체 신호 데이터가 획득된 시점에 상기 사람의 혈압을 측정한 결과인 혈압 데이터를 포함하는 복수의 측정 데이터를 더 저장하고, 상기 복수의 측정 데이터 각각은, 상기 상태 유형 중 어느 하나에 매칭되며, 상기 연산부는, 상기 상태 유형 중 하나의 특정 상태 유형에 있어서, 상기 특정 상태 유형에 매칭된 측정 데이터 각각에 포함된 생체 신호 데이터와 혈압 데이터 사이의 관계를 나타내는 함수를, 기 정해진 복수의 머신 러닝 기법을 이용해 각각 산출하며, 상기 산출된 함수들 중 상기 산출된 함수에 기초하여 혈압을 추정한 결과와 상기 혈압 데이터 사이의 오차가 최소인 함수를 상기 특정 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수로 설정할 수 있다.In addition, the blood pressure estimation apparatus may further include an arithmetic section, wherein the database stores biometric signal data, which is a result of measurement of the predetermined type of biometric signal from a person's body, Wherein each of the plurality of measurement data is matched to any one of the state types, and the operation unit is operable to calculate a specific state type of one of the state types Calculates a function indicating a relation between the biometric signal data and the blood pressure data included in each of the measurement data matched to the specific state type using a plurality of predetermined machine learning techniques, And an error between the result of estimating the blood pressure based on the calculated function and the blood pressure data is minimum Can be set to a blood pressure estimation function corresponding to the particular status types.

또한, 상기 복수의 머신 러닝 기법은, 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 및 딥 러닝(deep learning) 중에서 선택될 수 있다.In addition, the plurality of machine learning techniques may be selected from linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), and deep learning.

본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 추정 방법은, 기 정해진 종류의 생체 신호를 사용자로부터 측정하는 단계, 상기 측정된 생체 신호에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태가 기 정해진 복수의 상태 유형 중 어떤 것에 해당하는지를 판단하는 단계, 상기 측정된 생체 신호로부터 상기 사용자의 혈압을 추정하기 위한 복수의 기 정해진 혈압 추정 함수 중 적어도 하나에 상기 상태 유형 각각을 대응되도록 하는 대응 관계 정보를 저장하는 데이터베이스를 이용하여, 상기 대응 관계 정보에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수를 이용함으로써 상기 사용자의 혈압을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.A method for estimating a blood pressure according to an embodiment of the present invention includes the steps of measuring a predetermined type of a living body signal from a user, measuring a state of the user's body state based on the measured living body signal, Using the database storing the correspondence relationship information in which each of the state types is associated with at least one of a plurality of predetermined blood pressure estimation functions for estimating the blood pressure of the user from the measured bio signal, And estimating the blood pressure of the user using the blood pressure estimation function corresponding to the state type corresponding to the physical condition of the user based on the corresponding relationship information.

또한, 상기 상태 유형은, 상기 사용자의 운동 상태에 따라 분류되고, 상기 측정하는 단계는, 심전도를 상기 기 정해진 종류의 생체 신호로서 상기 사용자로부터 측정하는 단계 및 상기 사용자의 가속도를 더 측정하는 단계를 포함하며, 상기 판단하는 단계는, 상기 심전도 측정 결과로부터 상기 사용자의 심박수를 알아내고, 상기 심박수 및 상기 가속도를 기 정해진 기준 심박수 및 기 정해진 기준 가속도와 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Further, the state type is classified according to the movement state of the user, and the measuring step includes the steps of measuring the electrocardiogram from the user as the predetermined type of living body signal, and further measuring the acceleration of the user Wherein the determining comprises determining a heart rate of the user based on the result of the electrocardiogram measurement and comparing the heart rate and the acceleration with a predetermined reference heart rate and a predetermined reference acceleration, And determining a status type corresponding to the status type.

또한, 상기 상태 유형은, 상기 사용자의 약물 복용 상태에 따라 분류되고, 상기 측정하는 단계는, 심탄도 및 광용적맥파를 상기 기 정해진 종류의 생체 신호로서 상기 사용자로부터 측정하는 단계를 포함하며, 상기 판단하는 단계는, 상기 심탄도의 신호 크기 및 상기 광용적맥파의 신호 크기를 기 정해진 기준 심탄도 신호 크기 및 기 정해진 기준 광용적맥파 신호 크기와 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the state type is classified according to the user's medication usage state, and the measuring step includes the step of measuring, from the user, cardiac trajectory and optical pulse wave as the predetermined type of living body signal, Wherein the determining step includes the step of comparing the signal amplitude of the cardiac trajectory and the signal amplitude of the optical pulse wave signal with the predetermined reference heartbeat signal magnitude and the predetermined magnitude of the reference optical pulse pulse signal, And determining the corresponding state type.

또한, 상기 데이터베이스는, 상기 기 정해진 종류의 생체 신호를 사람의 신체로부터 측정한 결과인 생체 신호 데이터를 포함하는 복수의 측정 데이터를 더 저장하고, 상기 복수의 측정 데이터 각각은 상기 상태 유형 중 어느 하나에 매칭되며, 상기 판단하는 단계는, 상기 복수의 측정 데이터를 머신 러닝(machine running) 기법을 이용하여 분석한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하는 단계를 포함하고, 상기 머신 러닝 기법은 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 및 딥 러닝(deep learning) 중 어느 하나인 것일 수 있다.Further, the database further stores a plurality of measurement data including biometric signal data that is a result of measuring the predetermined type of living body signal from a person's body, and each of the plurality of measurement data includes one of the status types Wherein the determining comprises determining a state type corresponding to a user's physical condition based on a result of analyzing the plurality of measurement data using a machine running technique, The machine learning technique may be any one of linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), and deep learning.

또한, 상기 데이터베이스는, 상기 기 정해진 종류의 생체 신호를 사람의 신체로부터 측정한 결과인 생체 신호 데이터 및 상기 생체 신호 데이터가 획득된 시점에 상기 사람의 혈압을 측정한 결과인 혈압 데이터를 포함하는 복수의 측정 데이터를 더 저장하고, 상기 복수의 측정 데이터 각각은, 상기 상태 유형 중 어느 하나에 매칭되며, 상기 상태 유형 중 하나의 특정 상태 유형에 있어서, 상기 특정 상태 유형에 매칭된 측정 데이터 각각에 포함된 생체 신호 데이터와 혈압 데이터 사이의 관계를 나타내는 함수를, 기 정해진 복수의 머신 러닝 기법을 이용해 각각 산출하는 단계 및 상기 산출된 함수들 중 상기 산출된 함수에 기초하여 혈압을 추정한 결과와 상기 혈압 데이터 사이의 오차가 최소인 함수를 상기 특정 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, the database may further comprise: biometric signal data that is a result of measuring the predetermined type of biometric signal from a person's body; and a plurality of blood pressure data that is a result of measuring the blood pressure of the person at the time when the biometric signal data is acquired Wherein each of the plurality of measurement data is matched to any one of the state types and is included in each of the measurement data matched to the specific state type in one of the state types Calculating a function indicative of a relationship between the biomedical signal data and the blood pressure data using a plurality of predetermined machine learning techniques, calculating a blood pressure based on the calculated function among the calculated functions, The function having the smallest error between the data is determined as the blood pressure estimation function corresponding to the specific state type And a step of setting the display device.

또한, 상기 복수의 머신 러닝 기법은, 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 및 딥 러닝(deep learning) 중에서 선택될 수 있다.In addition, the plurality of machine learning techniques may be selected from linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), and deep learning.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호를 이용하여 사용자의 혈압을 추정함에 있어서, 생체 신호 측정 장치 및 다양한 센서 등을 이용하여 사용자의 신체 상태에 관한 데이터를 획득하고, 획득된 데이터를 기초로 사용자의 신체 상태를 분석한 후, 다양한 혈압 추정 알고리즘들 중 사용자의 신체 상태에 맞는 알고리즘을 적용함으로써 사용자의 혈압을 정확히 추정할 수 있다. 이에 따라 사용자의 신체 상태에 따라 혈압 추정의 정확도가 변동한다는 종래 기술의 문제를 해결할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in estimating a blood pressure of a user using a bio-signal, data on a user's physical condition is obtained using a bio-signal measuring device and various sensors, and based on the obtained data After analyzing the user's body condition, the user's blood pressure can be accurately estimated by applying an algorithm according to the user's body condition among various blood pressure estimation algorithms. Accordingly, it is possible to solve the problem of the prior art that the accuracy of blood pressure estimation varies according to the user's body condition.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 기법을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 장치에 의해 수행되는 혈압 추정 방법의 순서를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 장치 및 방법에서 이용되는 생체 신호들에 대해 도시한 도면이다.
1 is a conceptual diagram illustrating an activity model-based blood pressure estimation technique using bio-signals according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an activity model-based blood pressure estimation apparatus using bio-signals according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a procedure of a blood pressure estimation method performed by an activity-model-based blood pressure estimation apparatus using bio-signals according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing bio-signals used in an activity-model-based blood pressure estimation apparatus and method using bio-signals according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 기법을 개념적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 추정 기법에서는 사용자로부터 측정된 생체 신호가 혈압 추정을 위해 이용될 뿐만 아니라, 사용자의 신체 상태를 판단하기 위해서도 이용될 수 있다. 여기서, 생체 신호는 심전도, 심탄도, 광용적맥파도 등이 될 수 있다. 단, 신체 상태를 판단하기 위해서는 심전도를 분석하는 등의 방법을 통해 얻어지는 사용자의 심박수(heart rate)와, 가속도 센서 등을 통해 얻어지는 사용자의 가속도(acceleration)가 추가로 이용될 수 있다. 또한, 혈압을 추정함에 있어서는 측정된 생체 신호 그 자체 외에도, 측정된 생체 신호를 분석하여 얻어진 2차적인 생체 신호인 PTT(pulse transit time), PEP(pre-ejection period) 등이 추가로 이용될 수 있다.1 is a conceptual diagram illustrating an activity model-based blood pressure estimation technique using bio-signals according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, in a blood pressure estimation technique according to an embodiment of the present invention, a bio-signal measured from a user may be used not only for estimating a blood pressure but also for determining a user's physical condition. Here, the biological signal may be an electrocardiogram, cardiac trajectory, optical pulse-wave pulse wave, or the like. However, in order to determine the physical condition, heart rate of a user obtained through a method such as analyzing an electrocardiogram and acceleration of a user obtained through an acceleration sensor or the like may be additionally used. Further, in estimating the blood pressure, in addition to the measured biological signal itself, a secondary biological signal PTT (pulse transit time) obtained by analyzing the measured biological signal, a pre-ejection period (PEP) have.

상기 필요한 정보들을 이용하여 판단된 사용자의 신체 상태는 복수의 상태 유형에 따라 분류될 수 있다. 이러한 상태 유형에는 수면 혹은 휴식을 취하는 상태, 걷기 혹은 뛰기 등의 등장성(isotonic) 운동을 하는 상태, 장시간 앉기 혹은 무거운 물건 들기 등의 등척성(isometric) 운동을 하는 상태 등 사용자의 운동 상태를 나타내는 상태 유형들이 있을 수 있다. 한편, 상태 유형에는 GTN(glyceril trinitate), 앤지오텐신(angiotensin), 노르에피네프린(Norepinephrine) 혹은 미도드린(midodrine) 등의 약물을 복용했는지의 여부와 관련된 약물 복용 상태를 나타내는 상태 유형들이 있을 수 있다.The user's physical condition determined using the necessary information can be classified according to a plurality of status types. Such a state type includes a state indicating a state of the user's motion such as a state of taking a sleep or rest, a state of isotonic movement such as walking or running, a state of isometric movement such as sitting for a long time or lifting a heavy object, There can be types. On the other hand, there may be state types that indicate drug-taking states related to whether or not they have taken drugs such as glyceryl trinitate (GTN), angiotensin, norepinephrine or midodrine .

이와 같이 사용자의 신체 상태가 상기 상태 유형들 중 어떤 것에 해당하는지가 판단되면, 해당 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수를 선택하고, 상기 측정된 사용자의 생체 신호를 선택된 혈압 추정 함수의 인자로서 사용함으로써 상기 선택된 혈압 추정 함수에 의해 얻어진 값을 사용자의 혈압으로서 추정할 수 있다. 즉 본 발명의 일 실시예에 의하면, 사용자의 신체 상태를 나타내는 다양한 상태 유형 각각에 대응되는 혈압 추정 함수가 존재하며, 사용자의 신체 상태가 어떠한 상태 유형에 해당되는지에 따라 해당 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수를 통하여 사용자의 혈압을 추정할 수 있다.If it is determined that the user's body state corresponds to any one of the state types, a blood pressure estimation function corresponding to the state type is selected, and the measured user's biological signal is used as a factor of the selected blood pressure estimation function The value obtained by the selected blood pressure estimation function can be estimated as the blood pressure of the user. That is, according to one embodiment of the present invention, there is a blood pressure estimation function corresponding to each of various state types representing the user's body state, and the blood pressure estimation function corresponding to the state type corresponding to the state type, The user's blood pressure can be estimated through the estimation function.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 2의 혈압 추정 장치(100)는 측정부(110), 상태 판단부(120), 데이터베이스(130), 혈압 추정부(140), 연산부(150) 및 출력부(160)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 2의 혈압 추정 장치(100)는 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 2를 통해 본 발명의 사상이 한정 해석되는 것은 아니다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an activity model-based blood pressure estimation apparatus using bio-signals according to an embodiment of the present invention. 2 may include a measurement unit 110, a state determination unit 120, a database 130, a blood pressure estimation unit 140, an operation unit 150, and an output unit 160 . However, since the blood pressure estimation apparatus 100 of FIG. 2 is only an embodiment of the present invention, the concept of the present invention is not limited to FIG.

측정부(110)는 사용자로부터 기 정해진 종류의 생체 신호를 측정할 수 있다. 이러한 생체 신호는 심전도, 심탄도, 광용적맥파도 등이 될 수 있음은 앞서 언급한 바와 같으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 측정부(110)는 생체 신호 측정용의 전극 및 이를 위한 인터페이스를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 측정부(110)는 사용자의 가속도를 더 측정할 수 있으며, 이 경우 측정부(110)는 가속도 센서를 포함할 수 있다.The measurement unit 110 can measure a predetermined type of living body signal from the user. Such bio-signals may be electrocardiogram, heart trajectory, pulse wave pulse wave, etc., but the present invention is not limited thereto. The measuring unit 110 may include an electrode for measuring a biological signal and an interface for the electrode. In addition, the measuring unit 110 may further measure the acceleration of the user. In this case, the measuring unit 110 may include an acceleration sensor.

상태 판단부(120)는 측정부(110)에 의해 측정된 생체 신호에 기초하여 사용자의 신체 상태가 복수의 상태 유형 중 어떤 것에 해당하는지를 판단할 수 있다. 구체적으로, 상태 판단부(120)는 심전도와 같은 생체 신호로부터 사용자의 심장이 단위 시간(예컨대, 분)당 몇 회 뛰는지(즉, 심장이 얼마나 빨리 뛰는지)를 나타내는 심박수를 알아낼 수 있다. 상태 판단부(120)는 이와 같이 도출된 사용자의 심박수와, 측정부(110)에 의해 측정된 사용자의 가속도를 이용하여 사용자의 신체 상태가 어떠한 상태 유형에 해당되는지를 판단할 수 있다.The state determination unit 120 may determine which of a plurality of state types the user's body state based on the bio-signal measured by the measurement unit 110 is. Specifically, the state determiner 120 can determine a heart rate indicating how many times the user's heart (for example, minute) jumps (i.e., how fast the heart is running) from a bio-signal such as an electrocardiogram. The state determiner 120 can determine the state type of the user's body state using the thus derived heart rate of the user and the acceleration of the user measured by the measuring unit 110. [

또한, 상태 판단부(120)는 측정부(110)에 의해 측정된 심탄도 및 광용적맥파의 신호 크기를 이용하여 사용자의 신체 상태가 어떠한 상태 유형에 해당되는지를 판단할 수도 있으며, 이러한 판단에는 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 혹은 딥 러닝(deep learning) 등의 다양한 머신 러닝(machine learning) 기법이 사용될 수 있다. 상태 판단부(120)가 사용자의 신체 상태를 판단하는 구체적인 방법에 대해서는 후술하도록 하겠으며, 상태 판단부(120)는 후술할 혈압 측정부(140) 및 연산부(150)와 함께 마이크로프로세서(microprocessor)를 포함하는 연산 장치에 의해 구현될 수 있다. In addition, the state determiner 120 may determine which state type the user's body state corresponds to, using the cardiac tilt measured by the measuring unit 110 and the signal amplitude of the optical pulse wave. Various machine learning techniques such as linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), or deep learning may be used. The state determining unit 120 may determine a state of the user by using a microprocessor together with the blood pressure measuring unit 140 and the calculating unit 150 to be described later. May be implemented by an arithmetic and logic unit that includes a processor.

데이터베이스(130)는 혈압 추정 장치(100)의 동작에 필요한 각종 데이터들을 저장할 수 있다. 이러한 데이터로서는 전술한 사용자의 신체 상태를 분류하기 위한 복수의 상태 유형에 관한 정보를 들 수 있다. 또한, 데이터베이스(130)는 측정부(110)에 의해 측정된 생체 신호로부터 상기 사용자의 혈압을 추정하기 위한 복수의 혈압 추정 함수를 저장할 수 있다. 이러한 혈압 추정 함수의 구체적인 사항에 대해서는 후술한다. 아울러 데이터베이스(130)는 상기 복수의 상태 유형 각각을, 상기 복수의 혈압 추정 함수 중 적어도 하나에 대응되도록 하는 대응 관계 정보를 저장할 수도 있다.The database 130 may store various data necessary for the operation of the blood pressure estimation apparatus 100. [ Such data may include information on a plurality of state types for classifying the user's physical condition. In addition, the database 130 may store a plurality of blood pressure estimation functions for estimating the blood pressure of the user from the bio-signals measured by the measurement unit 110. Specific details of the blood pressure estimation function will be described later. In addition, the database 130 may store correspondence relationship information that makes each of the plurality of state types correspond to at least one of the plurality of blood pressure estimation functions.

또한, 데이터베이스(130)는 복수의 측정 데이터를 포함할 수 있다. 이러한 측정 데이터 각각에는, 상기 기 정해진 종류의 생체 신호를 사용자 혹은 그 외의 사람들로부터 측정한 결과인 생체 신호 데이터와, 상기 생체 신호 데이터가 획득된 시점에 상기 생체 신호 데이터의 원천이 된 사람의 혈압을 측정한 결과인 혈압 데이터가 포함될 수 있다. 즉, 데이터베이스(130)에는 어떤 사람의 생체 신호와 혈압을 동시에 측정한 결과를 기록한 측정 데이터가 복수 개 저장된다는 것이며, 이러한 측정 데이터는 충분히 많은 수가 축적된 후 머신 러닝 기법을 통해 분석될 수 있다. 이와 같은 분석 기법의 구체적인 사항에 대해서는 후술한다. In addition, the database 130 may include a plurality of measurement data. Each of the measurement data includes biometric signal data that is a result of measurement of the predetermined type of biometric signal from the user or other persons and biometric signal data that indicates the blood pressure of a person who is a source of the biometric signal data at the time point when the biometric signal data is acquired And blood pressure data as a result of the measurement can be included. That is, the database 130 stores a plurality of measurement data in which a result of measuring a person's biological signal and blood pressure simultaneously is recorded. Such a measurement data can be analyzed through a machine learning technique after a sufficient number of accumulated data. Details of such an analysis technique will be described later.

이러한 데이터베이스(130)는 구체적으로 컴퓨터 판독 기록 매체로서 구현될 수 있으며, 이러한 컴퓨터 판독 기록 매체의 예로는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 플래시 메모리(flash memory)와 같은 프로그램 명령어들을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 들 수 있다.Such a database 130 may be embodied as a computer readable recording medium. Examples of such a computer readable recording medium include magnetic media such as a hard disk, a floppy disk and a magnetic tape, a CD-ROM, a DVD Magneto-optical media such as optical media, floptical disks, and hardware devices that are specially configured to store and execute program instructions such as flash memory. have.

혈압 추정부(140)는 데이터베이스(130)에 저장된 대응 관계 정보에 기초하여, 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수 선택하고, 측정된 생체 신호를 선택된 함수의 인자로서 이용함으로써 사용자의 혈압을 추정할 수 있다.The blood pressure estimation unit 140 selects a blood pressure estimation function corresponding to the state type corresponding to the user's body condition based on the corresponding relationship information stored in the database 130 and uses the measured biometrics signal as a factor of the selected function The user's blood pressure can be estimated.

연산부(150)는 상기 상태 유형 중 하나의 특정 상태 유형에 있어서, 상기 특정 상태 유형에 매칭된 측정 데이터 각각에 포함된 생체 신호 데이터와 혈압 데이터 사이의 관계를 나타내는 함수를, 기 정해진 복수의 머신 러닝 기법을 이용해 각각 산출할 수 있다. 그리고 연산부(150)는, 산출된 함수들 중 최적의 함수(예컨대, 함수에 의한 혈압 추정값과 혈압 데이터 사이의 오차가 최소인 함수)를 상기 특정 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수로 설정할 수 있다. 또한 연산부(150)는, 휴대폰 등 사용자가 소지한 휴대용 장치와의 통신을 통해 상기 휴대용 장치로부터 특정 정보를 수신할 수 있다. 예컨대, 혈압 추정 장치(100)는 사용자의 휴대용 장치에 의해 획득된 사용자의 생체 신호를 상기 휴대용 장치로부터 수신하는 등의 방법으로 측정부(110)의 기능을 대신할 수 있다. 그 외에도, 연산부(150)는 혈압 추정 장치(100)의 타 구성 요소들을 전반적으로 제어하는 제어부로서의 역할을 수행할 수도 있다. The calculating unit 150 may calculate a function indicating the relationship between the biometric signal data and the blood pressure data included in each of the measurement data matched to the specific state type in one specific state type of the state types, Respectively. The calculating unit 150 may set an optimal function among the calculated functions (for example, a function that minimizes an error between the estimated blood pressure value and the blood pressure data by the function) as a blood pressure estimation function corresponding to the specific state type. The calculation unit 150 can receive specific information from the portable device through communication with the portable device such as a mobile phone. For example, the blood pressure estimation apparatus 100 may replace the function of the measurement unit 110 by a method such as receiving the user's bio-signal acquired by the user's portable device from the portable device. In addition, the arithmetic unit 150 may serve as a controller for controlling other components of the blood pressure estimation apparatus 100 as a whole.

출력부(160)는 혈압 추정부(140)의 제어에 기초하여, 특정 정보를 사용자가 인지할 수 있는 형태로 출력할 수 있다. 이러한 특정 정보는 대표적으로는 혈압 추정부(140)에 의해 추정된 사용자의 혈압이 될 수 있다. 이러한 출력부(150)는 LCD(liquid crystal display) 혹은 OLED(organic light emitting diode) 등의 디스플레이 장치 혹은 스피커 등의 음향 출력 장치를 통해 구현될 수 있다.The output unit 160 can output the specific information in a form recognizable to the user based on the control of the blood pressure estimating unit 140. [ The specific information may represent the blood pressure of the user, which is typically estimated by the blood pressure estimating unit 140. The output unit 150 may be implemented by a display device such as a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting diode (OLED), or an audio output device such as a speaker.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 장치에 의해 수행되는 혈압 추정 방법의 순서를 도시한 도면이다. 한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 신호를 이용한 활동 모델 기반 혈압 추정 장치 및 방법에서 이용되는 생체 신호들에 대해 도시한 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a procedure of a blood pressure estimation method performed by an activity-model-based blood pressure estimation apparatus using bio-signals according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram illustrating bio-signals used in an activity-model-based blood pressure estimation apparatus and method using bio-signals according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 추정 방법에서는 심전도(ECG), 심탄도(BCG), 광용정맥파(PPG) 외에도, 이들을 분석하여 얻을 수 있는 2차적인 신호인 PTT 및 PEP 등을 추가로 이용할 수 있다. PTT는 "맥파전달시간"에 해당하며, 보다 자세히 설명하면 맥박이 심장에서 신체의 타 부위로 전달되는 시간을 의미한다. 이러한 PTT는 심장 근처에서 측정한 심전도, 심탄도 혹은 광용적맥파 신호를, 신체의 타 부위(예컨대, 손가락 혹은 발가락 등)에서 측정한 광용적맥파 신호와 비교하여 구할 수 있다. 광용적맥파 신호는 심장 근처가 아니더라도 측정이 가능함을 이용한 것이다. 구체적으로, 비교 대상이 되는 두 신호의 파형의 시간 축에서의 위상의 차(예컨대, 두 신호의 피크(peak) 간의 시간차)가 PTT가 될 수 있다. PEP는 심장의 전기적 신호와 심장의 물리적 반응 사이의 시간을 의미하며, 구체적으로는 심전도 신호와 심탄도 신호를 비교(예컨대, 심전도 신호의 피크와 심탄도 신호의 피크 사이의 시간차를 산출)함으로써 구할 수 있다. 이러한 PTT 및 PEP 신호는 심전도, 심탄도, 광용정맥파 및 심박수와 함께 후술할 혈압 추정 함수의 인자가 될 수 있다. 한편, 상기 생체 신호들의 신호 크기(진폭) 혹은 파형 등이 생체 신호의 특징으로서 이용될 수 있다.4, in the blood pressure estimation method according to the embodiment of the present invention, in addition to the ECG, the cardiac trajectory (BCG), and the light pulse width (PPG), a secondary signal PTT and PEP may be additionally used. The PTT corresponds to the "pulse wave delivery time", and more specifically, the time at which the pulse is delivered from the heart to other parts of the body. Such a PTT can be obtained by comparing an ECG, heart trajectory or optical pulse wave signal measured near the heart with an optical pulse wave signal measured at other parts of the body (for example, a finger or a toe). The use of the optic pulse wave signal can be measured even if it is not near the heart. Specifically, the difference in phase (for example, the time difference between the peaks of two signals) in the time axis of the waveform of the two signals to be compared can be the PTT. PEP refers to the time between the electrical signal of the heart and the physical response of the heart, specifically, by comparing the electrocardiogram signal with the cardiac tidal signal (e.g., calculating the time difference between the peak of the electrocardiographic signal and the peak of the cardiac tidal signal) . These PTT and PEP signals can be factors of the blood pressure estimation function to be described later together with electrocardiogram, heart balloon, light pulse wave and heart rate. On the other hand, the signal amplitude (amplitude) or waveform of the bio-signals can be used as a characteristic of the bio-signal.

다시 도 3으로 돌아와서, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 혈압 추정 방법의 각 단계를 설명하면 아래와 같으며, 상기 도 1 및 도 2와 중복되는 부분에 대해서는 설명이 생략될 수 있다. 또한, 아래의 각 단계는 반드시 순서대로 수행될 필요는 없으며, 필요에 따라 그 순서가 변경될 수도 있다.3, each step of the blood pressure estimation method according to the embodiment of the present invention will be described below. The description of the parts overlapping with those of FIG. 1 and FIG. 2 may be omitted . In addition, each of the following steps need not be performed in order, and the order may be changed as necessary.

우선, 특정 상태 유형에 대하여, 생체 신호 데이터와 혈압 데이터 사이의 관계를 나타내는 함수를 산출할 수 있다(S110). 구체적으로 설명하면, 먼저 상태 판단부(120)는 데이터베이스(130)에 저장된 복수의 상태 유형들 중, 하나의 상태 유형을 선택할 수 있다. 이러한 상태 유형은 예컨대 휴식, 등장성 운동, 등척성 운동 등 사용자의 운동 상태에 관한 것이 될 수도 있고, 각종 약물에 대한 복용 여부를 나타내는 사용자의 약물 복용 상태에 관한 것이 될 수도 있음은 전술한 바와 같다.First, a function indicating the relationship between the biometric signal data and the blood pressure data can be calculated for a specific state type (S110). More specifically, the state determiner 120 may select one of the plurality of state types stored in the database 130. For example, Such a state type may be related to a user's exercise state such as rest, isotonic exercise, isometric exercise, or the like, and may be related to a user's medication taking state indicating whether or not to take various medicines.

이하에서는 등장성 운동을 선택했다고 가정하자. 그러면, 연산부(150)는 데이터베이스(130)에 등장성 운동과 매칭되어 저장된 측정 데이터를 호출할 수 있다. 즉, 이러한 측정 데이터는 피험자(사용자 혹은 그 외의 사람)가 등장성 운동을 하고 있을 때 생체 신호 및 혈압을 측정함으로써 생성된 데이터로서, 후술할 머신 러닝 기법을 이용한 분석을 위해 측정 데이터는 충분히 많은 수로 축적되어 있을 수 있다. 이러한 측정 데이터 각각은 실제 측정 결과에 기반한 생체 신호 데이터 및 혈압 데이터를 포함할 수 있다. Suppose you choose isotonic exercise below. Then, the operation unit 150 can call the stored measurement data that matches the isotonic motion in the database 130. That is, the measurement data is data generated by measuring a biological signal and blood pressure when a subject (user or other person) is performing isotonic motion. In order to analyze using a machine learning technique, which will be described later, It can be accumulated. Each of these measurement data may include biometric signal data and blood pressure data based on actual measurement results.

그리고, 상기 등장성 운동과 매칭된 복수의 측정 데이터들을, 복수의 머신 러닝 기법을 각각 이용하여 분석함으로써, 각각의 머신 러닝 기법에 대응되는 혈압 추정 함수를 산출할 수 있다. 즉, 머신 러닝 기법으로 선형회귀 분석, SVM, ANN 및 딥 러닝의 4가지를 이용한다고 가정할 경우, 혈압 추정 함수 역시 총 4가지가 나오게 되는 것이다. By analyzing a plurality of measurement data matched with the isotonic motion using each of a plurality of machine learning techniques, a blood pressure estimation function corresponding to each machine learning technique can be calculated. That is, assuming that the machine learning method uses four kinds of linear regression analysis, SVM, ANN, and deep learning, there are four blood pressure estimation functions.

다음으로, 산출된 함수들 중 최적의 함수를 상기 특정 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수로 설정할 수 있다(S120). 위의 예에서, 등장성 운동에 매칭된 측정 데이터 중 어느 하나에 포함된 생체 신호 데이터(심전도, 심탄도, 광용적맥파, PTT, PEP 및 심박수 등)를, 선형회귀 분석으로 산출된 혈압 추정 함수에 인자로서 대입할 경우, 혈압 추정값이 함수의 출력값으로서 출력될 것이다. 그러면, 해당 추정값을 상기 생체 신호 데이터와 함께 상기 측정 데이터에 포함된 혈압 데이터와 비교하여 그 오차를 구할 수 있다. 이와 같은 과정을 등장성 운동에 매칭된 측정 데이터 모두에 대해 수행함으로써 종합 오차를 구할 수 있으며, 이러한 종합 오차는 예컨대 최소제곱법(least squares approximation)을 이용하여 구할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 전술한 과정을 선형회귀 분석 외의 다른 3가지 머신 러닝 기법을 이용하여 산출된 혈압 추정 함수에 대해서도 각각 수행할 수 있다. 그러면, 예컨대 종합 오차가 가장 작은 혈압 추정 함수로서 SVM에 의해 산출된 혈압 추정 함수가 선정될 수 있으며, 해당 상태 유형에 대한 혈압 추정 함수로서 SVM에 의해 산출된 혈압 추정 함수가 사용되도록 설정할 수 있다. 이후로는 후술할 S130 내지 S150의 단계를 통해 사용자가 등장성 운동 중이라 판단될 경우 SVM에 의해 산출된 혈압 추정 함수를 이용하여 사용자의 혈압을 추정할 수 있는 것이다.Next, the optimal function among the calculated functions may be set as a blood pressure estimation function corresponding to the specific state type (S120). In the above example, the bio-signal data (electrocardiogram, cardiac trajectory, optical pulse voltage, PTT, PEP, heart rate, etc.) included in any one of the measurement data matched to the isotonic motion is converted into a blood pressure estimation function , The blood pressure estimation value will be output as the output value of the function. Then, the estimation value can be compared with the biometric signal data and the blood pressure data included in the measurement data, and the error can be obtained. The overall error can be obtained by performing this process on all of the measurement data matched to the isotonic motion. Such an overall error can be obtained, for example, by using a least squares approximation, but is not limited thereto. The above-described process can be performed for each of the blood pressure estimation functions calculated using three different machine learning techniques other than the linear regression analysis. Then, for example, the blood pressure estimation function calculated by the SVM may be selected as the blood pressure estimation function having the smallest overall error, and the blood pressure estimation function calculated by the SVM may be used as the blood pressure estimation function for the state type. Hereinafter, when the user is determined to be in the isotonic motion through steps S130 to S150, which will be described later, the user's blood pressure can be estimated using the blood pressure estimation function calculated by the SVM.

그 다음으로는, 기 정해진 종류의 생체 신호를 사용자로부터 측정할 수 있다(S130). 생체 신호의 종류에 대해서는 이미 설명한 바 있으므로 여기에서는 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. 또한, 생체 신호와 함께 사용자의 심박수 및 가속도 등의 정보 역시 획득될 수 있음은 위에서 설명한 바와 같다. 이어서, 측정된 생체 신호에 기초하여 사용자의 신체 상태가 데이터베이스(130)에 저장된 상태 유형 중 어느 것에 해당하는지를 판단할 수 있다(S140).Next, the predetermined type of living body signal can be measured from the user (S130). Since the types of biological signals have already been described, detailed description thereof will be omitted here. In addition, the information such as the heart rate and the acceleration of the user along with the bio-signal can be obtained as described above. Subsequently, based on the measured bio-signal, it is possible to determine which of the state types stored in the database 130 the user's body state (S140).

상기 신체 상태 판단 과정에 대해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 우선, 심박수, 가속도, 심탄도의 신호 크기, 광용적맥파의 신호 크기 등이 기준 상태(예컨대, 휴식)에 비해 어떻게 변화하였는지를 관찰하여 사용자의 신체 상태를 판단할 수 있다. 이에 대한 구체적인 판단 기준은 아래의 표 1에 정리되어 있다.The body condition judging process will be described in more detail as follows. First, the physical condition of the user can be determined by observing how the heart rate, acceleration, signal amplitude of the cardiac trajectory, signal amplitude of the optical pulse wave, etc., has changed compared to the reference state (e.g., rest). Specific criteria for this are summarized in Table 1 below.

생체 활동Biological activity 심박수Heart rate 가속도acceleration 심탄도Heart ballistics 광용적맥파Optic pulse wave 휴식 (기준 상태)Relaxation (standard condition) 동등equal 동등equal 동등equal 동등equal 등장성 운동Isotonic exercise 상승Increase 상승Increase -- -- 등척성 운동Isometric exercise 상승Increase 동등equal -- -- GTN 복용Taking GTN 동등equal 동등equal -- 상승Increase 앤지오텐신 복용Taking angiotensin 동등equal 동등equal 상승Increase 하락degradation 노르에피네프린 복용Taking norepinephrine 동등equal 동등equal 동등equal 하락degradation 미도드린 복용Taking midodrine 동등equal 동등equal 하락degradation 하락degradation

상기 표 1에 따르면, 예컨대 심박수가 기준 상태인 휴식 상태에 비해 상승하였으나, 가속도는 동등(상승 혹은 하락의 비율이 기 정해진 비율 미만인 미세한 상승 혹은 하락 역시 동등으로 취급될 수 있음)할 경우, 사용자가 등척성 운동 중이라 판단할 수 있다. 또한, 심박수 및 가속도가 휴식 상태와 동등하나, 심탄도와 광용적맥파의 신호 크기가 모두 하락했을 경우 사용자가 미도드린과 같은 약물을 복용한 상태라 판단할 수 있다.According to the above table 1, for example, when the heart rate rises compared to the resting state in the reference state, the acceleration is equal (the minute rise or fall of the rise or fall ratio can be regarded as equivalent) It can be judged to be isometric exercise. In addition, if the heart rate and acceleration are equal to the rest state but the signal amplitude of the cardiac trajectory and the optical pulse wave falls, it can be determined that the user has taken the same drug as the unadorned state.

이와 달리, 앞서 설명한 선형회귀 분석, SVM, ANN 및 딥 러닝 등의 머신 러닝 기법을 이용하여 사용자의 상태를 판단할 수도 있다. 전술한 S110 및 S120의 유사하게, 데이터베이스(130)의 측정 데이터에 대해 머신 러닝을 수행함으로써 심박수, 가속도, 심탄도 및 광용적맥파를 인자로 하고 상태 유형을 출력으로 하는 함수를 도출할 수 있다. 그러면, 상기 함수에 사용자로부터 측정된 심박수, 가속도, 심탄도 및 광용적맥파 등의 인자를 입력함으로써, 사용자의 신체 상태가 어떠한 상태 유형에 해당하는지를 판단할 수 있다. Alternatively, the state of the user may be determined using a machine learning technique such as linear regression analysis, SVM, ANN, and deep running as described above. Similar to S110 and S120 described above, it is possible to derive a function that outputs heart rate, acceleration, cardiac trajectory, and optical pulse wave as factors and outputs a state type by performing machine learning on the measurement data of the database 130. [ Then, by inputting factors such as heart rate, acceleration, heart trajectory, and optical pulse wave measured by the user to the function, it is possible to determine what state type the user's body state corresponds to.

마지막으로, 사용자의 현재 신체 상태에 해당하는 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수를 이용하여 사용자의 혈압을 추정할 수 있다(S150). 예컨대, 사용자가 현재 등장성 운동을 하고 있다고 판단된 경우, 상기 S110 및 S120의 단계에서 예시적으로 설명된 바와 같이 등장성 운동에 대응된다고 정해진 SVM에 의해 산출된 혈압 추정 함수를 이용하여 사용자의 혈압을 추정할 수 있는 것이다.Finally, the blood pressure of the user can be estimated using the blood pressure estimation function corresponding to the state type corresponding to the current physical condition of the user (S150). For example, when it is determined that the user is currently performing the isotonic motion, the blood pressure estimation function calculated by the SVM determined to correspond to the isotonic motion as exemplified in steps S110 and S120 is used to calculate the blood pressure Can be estimated.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 생체 신호를 이용하여 사용자의 혈압을 추정함에 있어서, 사용자의 신체 상태에 관한 데이터를 기초로 사용자의 신체 상태를 분석한 후, 다양한 혈압 추정 알고리즘들 중 사용자의 신체 상태에 맞는 알고리즘을 적용함으로써 사용자의 혈압을 정확히 추정할 수 있다. 이에 따라 사용자의 신체 상태에 따라 혈압 추정의 정확도가 변동한다는 종래 기술의 문제를 해결할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, in estimating a blood pressure of a user using a bio-signal, the user's physical condition is analyzed based on data on the user's physical condition, The user's blood pressure can be accurately estimated by applying an algorithm that matches the user's physical condition. Accordingly, it is possible to solve the problem of the prior art that the accuracy of blood pressure estimation varies according to the user's body condition.

본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of each step of the flowchart and each block of the block diagrams appended to the present invention may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be loaded into a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which may be executed by a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, And means for performing the functions described in each step are created. These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing apparatus to implement the functionality in a particular manner so that the computer usable or computer readable memory It is also possible for the instructions stored in the block diagram to produce a manufacturing item containing instruction means for performing the functions described in each block or flowchart of the block diagram. Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible that the instructions that perform the processing equipment provide the steps for executing the functions described in each block of the block diagram and at each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 복수의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.In addition, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes a plurality of executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions mentioned in the blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 혈압 추정 장치
110: 측정부
120: 상태 판단부
130: 데이터베이스
140: 혈압 추정부
150: 연산부
160: 출력부
100: blood pressure presumption device
110:
120:
130: Database
140: blood pressure estimation unit
150:
160: Output section

Claims (14)

기 정해진 종류의 생체 신호를 사용자로부터 측정하는 측정부;
상기 측정된 생체 신호에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태가 기 정해진 복수의 상태 유형 중 어떤 것에 해당하는지를 판단하는 상태 판단부;
상기 상태 유형 각각을, 상기 측정된 생체 신호로부터 상기 사용자의 혈압을 추정하기 위한 복수의 기 정해진 혈압 추정 함수 중 적어도 하나에 대응되도록 하는 대응 관계 정보를 저장하는 데이터베이스; 및
상기 대응 관계 정보에 기초하여, 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수를 이용함으로써 상기 사용자의 혈압을 추정하는 혈압 추정부를 포함하며,
상기 상태 유형은, 상기 사용자의 약물 복용 상태에 따라 분류되고,
상기 데이터베이스는, 상기 기 정해진 종류의 생체 신호를 복수의 사람의 신체로부터 기 측정한 결과인 생체 신호 데이터 및 상기 생체 신호 데이터가 획득된 시점에 상기 복수의 사람의 혈압을 기 측정한 결과인 혈압 데이터를 포함하는 복수의 측정 데이터를 더 저장하고,
상기 복수의 측정 데이터 각각은, 상기 상태 유형 중 어느 하나에 매칭되며,
상기 상태 유형 중 하나의 특정 상태 유형에 있어서, 상기 특정 상태 유형에 매칭된 측정 데이터 각각에 포함된 생체 신호 데이터와 혈압 데이터 사이의 관계를 나타내는 복수의 함수를, 기 정해진 복수의 머신 러닝 기법 각각을 이용해 산출하며, 상기 산출된 함수들 중 상기 산출된 함수에 기초하여 혈압을 추정한 결과와 상기 혈압 데이터 사이의 오차가 최소인 함수를 상기 특정 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수로 설정하는 연산부를 더 포함하는
혈압 추정 장치.
A measurement unit for measuring a predetermined type of bio-electrical signal from a user;
A state determiner for determining, based on the measured bio-signal, which of the plurality of state types the user's body state corresponds to;
A database that stores correspondence relationship information that makes each of the state types correspond to at least one of a plurality of predetermined blood pressure estimation functions for estimating the blood pressure of the user from the measured bio signal; And
And a blood pressure estimation unit for estimating a blood pressure of the user by using a blood pressure estimation function corresponding to a state type corresponding to the physical condition of the user based on the corresponding relationship information,
Wherein the status type is classified according to a drug taking state of the user,
Wherein the database stores biometric signal data that is a result of periodically measuring the predetermined type of biometric signal from a plurality of people's body and blood pressure data that is a result of periodic measurement of the blood pressure of the plurality of persons at the time when the biometric signal data is acquired Further storing a plurality of measurement data,
Each of the plurality of measurement data being matched to any of the status types,
A plurality of functions indicating a relationship between the biometric signal data and the blood pressure data included in each of the measurement data matched to the specific state type in a specific state type of the state type, And a calculation unit for setting a function having the smallest error between the blood pressure data and the result of the estimation of the blood pressure based on the calculated function among the calculated functions as the blood pressure estimation function corresponding to the specific state type Included
Blood pressure estimation device.
제 1 항에 있어서,
상기 상태 유형은, 상기 사용자의 운동 상태에 따라 분류되고,
상기 측정부는, 심전도를 상기 기 정해진 종류의 생체 신호로서 상기 사용자로부터 측정하고, 상기 사용자의 가속도를 더 측정하며,
상기 상태 판단부는, 상기 심전도 측정 결과로부터 상기 사용자의 심박수를 알아내고, 상기 심박수 및 상기 가속도를 기 정해진 기준 심박수 및 기 정해진 기준 가속도와 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하는
혈압 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the state type is classified according to a motion state of the user,
Wherein the measuring unit measures the electrocardiogram from the user as the predetermined type of living body signal, further measures the acceleration of the user,
Wherein the state determination unit determines the state of the user based on the result of comparing the heart rate and the acceleration with a predetermined reference heart rate and a predetermined reference acceleration from the electrocardiogram measurement result, To determine the type
Blood pressure estimation device.
제 1 항에 있어서,
상기 측정부는, 심탄도 및 광용적맥파를 상기 기 정해진 종류의 생체 신호로서 상기 사용자로부터 측정하며,
상기 상태 판단부는, 상기 심탄도의 신호 크기 및 상기 광용적맥파의 신호 크기를 기 정해진 기준 심탄도 신호 크기 및 기 정해진 기준 광용적맥파 신호 크기와 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하는
혈압 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the measuring section measures the cardiac trajectory and the optical pulse wave from the user as the predetermined type of living body signal,
Wherein the state determining unit determines the state of the user based on a result of comparing the signal amplitude of the cardiac trajectory and the signal amplitude of the optical pulse wave with the predetermined reference heartbeat signal magnitude and the predetermined magnitude of the reference optical pulse wave signal, Determine the corresponding status type
Blood pressure estimation device.
제 1 항에 있어서,
상기 상태 판단부는, 상기 복수의 측정 데이터를 머신 러닝(machine running) 기법을 이용하여 분석한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하고,
상기 머신 러닝 기법은 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 및 딥 러닝(deep learning) 중 어느 하나인 것인
혈압 추정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the state determination unit determines a state type corresponding to a physical state of the user based on a result of analyzing the plurality of measurement data using a machine running technique,
The machine learning technique is one of linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), and deep learning
Blood pressure estimation device.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 머신 러닝 기법은, 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 및 딥 러닝(deep learning) 중에서 선택되는
혈압 추정 장치.
The method according to claim 1,
The plurality of machine learning techniques may be selected from among linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), and deep learning
Blood pressure estimation device.
기 정해진 종류의 생체 신호를 사용자로부터 측정하는 단계;
상기 측정된 생체 신호에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태가 기 정해진 복수의 상태 유형 중 어떤 것에 해당하는지를 판단하는 단계; 및
상기 측정된 생체 신호로부터 상기 사용자의 혈압을 추정하기 위한 복수의 기 정해진 혈압 추정 함수 중 적어도 하나에 상기 상태 유형 각각을 대응되도록 하는 대응 관계 정보를 저장하는 데이터베이스를 이용하여, 상기 대응 관계 정보에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수를 이용함으로써 상기 사용자의 혈압을 추정하는 단계를 포함하며,
상기 상태 유형은, 상기 사용자의 약물 복용 상태에 따라 분류되고,
상기 데이터베이스는, 상기 기 정해진 종류의 생체 신호를 복수의 사람의 신체로부터 기 측정한 결과인 생체 신호 데이터 및 상기 생체 신호 데이터가 획득된 시점에 상기 복수의 사람의 혈압을 기 측정한 결과인 혈압 데이터를 포함하는 복수의 측정 데이터를 더 저장하고,
상기 복수의 측정 데이터 각각은, 상기 상태 유형 중 어느 하나에 매칭되며,
상기 상태 유형 중 하나의 특정 상태 유형에 있어서, 상기 특정 상태 유형에 매칭된 측정 데이터 각각에 포함된 생체 신호 데이터와 혈압 데이터 사이의 관계를 나타내는 복수의 함수를, 기 정해진 복수의 머신 러닝 기법 각각을 이용해 산출하는 단계; 및
상기 산출된 함수들 중 상기 산출된 함수에 기초하여 혈압을 추정한 결과와 상기 혈압 데이터 사이의 오차가 최소인 함수를 상기 특정 상태 유형에 대응되는 혈압 추정 함수로 설정하는 단계를 더 포함하는
혈압 추정 방법.
Measuring a predetermined type of bio-electrical signal from a user;
Determining whether the physical condition of the user corresponds to one of a plurality of predetermined state types based on the measured bio-signal; And
A database storing correspondence relation information for associating each of the state types with at least one of a plurality of predetermined blood pressure estimation functions for estimating the blood pressure of the user from the measured bio signal, And estimating the blood pressure of the user by using a blood pressure estimation function corresponding to a state type corresponding to the user's physical condition,
Wherein the status type is classified according to a drug taking state of the user,
Wherein the database stores biometric signal data that is a result of periodically measuring the predetermined type of biometric signal from a plurality of people's body and blood pressure data that is a result of periodic measurement of the blood pressure of the plurality of persons at the time when the biometric signal data is acquired Further storing a plurality of measurement data,
Each of the plurality of measurement data being matched to any of the status types,
A plurality of functions indicating a relationship between the biometric signal data and the blood pressure data included in each of the measurement data matched to the specific state type in a specific state type of the state type, ; And
Setting a function having a minimum error between the blood pressure data and a result of estimating the blood pressure based on the calculated function among the calculated functions as a blood pressure estimation function corresponding to the specific state type
Blood pressure estimation method.
제 7 항에 있어서,
상기 상태 유형은, 상기 사용자의 운동 상태에 따라 분류되고,
상기 측정하는 단계는, 심전도를 상기 기 정해진 종류의 생체 신호로서 상기 사용자로부터 측정하는 단계; 및
상기 사용자의 가속도를 더 측정하는 단계를 포함하며,
상기 판단하는 단계는, 상기 심전도 측정 결과로부터 상기 사용자의 심박수를 알아내고, 상기 심박수 및 상기 가속도를 기 정해진 기준 심박수 및 기 정해진 기준 가속도와 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하는 단계를 포함하는
혈압 추정 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the state type is classified according to a motion state of the user,
Measuring the electrocardiogram from the user as the predetermined type of living body signal; And
Further comprising measuring the acceleration of the user,
Wherein the determining step comprises the steps of: determining a heart rate of the user from the electrocardiogram measurement result; comparing the heart rate and the acceleration with a predetermined reference heart rate and a predetermined reference acceleration, Determining a state type
Blood pressure estimation method.
제 7 항에 있어서,
상기 측정하는 단계는, 심탄도 및 광용적맥파를 상기 기 정해진 종류의 생체 신호로서 상기 사용자로부터 측정하는 단계를 포함하며,
상기 판단하는 단계는, 상기 심탄도의 신호 크기 및 상기 광용적맥파의 신호 크기를 기 정해진 기준 심탄도 신호 크기 및 기 정해진 기준 광용적맥파 신호 크기와 각각 비교한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하는 단계를 포함하는
혈압 추정 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein said measuring step includes the step of measuring cardiac trajectory and optically-impulse pulse wave from said user as said predetermined type of biometric signal,
The method of claim 1, wherein the determining comprises: comparing a signal amplitude of the cardiac trajectory and a signal amplitude of the optical pulse wave signal with a predetermined reference heartbeat signal amplitude and a predetermined reference optical pulse wave signal amplitude, And determining a state type corresponding to
Blood pressure estimation method.
제 7 항에 있어서,
상기 판단하는 단계는, 상기 복수의 측정 데이터를 머신 러닝(machine running) 기법을 이용하여 분석한 결과에 기초하여 상기 사용자의 신체 상태에 해당하는 상태 유형을 판단하는 단계를 포함하고,
상기 머신 러닝 기법은 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 및 딥 러닝(deep learning) 중 어느 하나인 것인
혈압 추정 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the determining includes determining a state type corresponding to a physical condition of the user based on a result of analyzing the plurality of measurement data using a machine running technique,
The machine learning technique is one of linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), and deep learning
Blood pressure estimation method.
삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 복수의 머신 러닝 기법은, 선형회귀 분석(linear regression analysis), SVM(support vector machine), ANN(artificial neural network) 및 딥 러닝(deep learning) 중에서 선택되는
혈압 추정 방법.
8. The method of claim 7,
The plurality of machine learning techniques may be selected from among linear regression analysis, support vector machine (SVM), artificial neural network (ANN), and deep learning
Blood pressure estimation method.
제 7 항 내지 제 10 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따른 각각의 단계를 수행하는, 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장된 프로그램.12. A program stored in a computer-readable medium for performing the respective steps according to the method of any one of claims 7 to 10 and 12. 제 7 항 내지 제 10 항 및 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따른 각각의 단계를 수행하는 명령어를 포함하는 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록매체.13. A computer-readable medium having recorded thereon instructions for performing the respective steps according to the method recited in any one of claims 7 to 10 and 12.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200123335A (en) * 2019-04-18 2020-10-29 서울대학교산학협력단 Method for estimating continuous blood pressure using recurrent neural network and apparatus thereof
KR20210063996A (en) * 2019-11-25 2021-06-02 한국전자통신연구원 Apparatus and method for real-time blood pressure estimation
KR20220125988A (en) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 소프트웨어융합연구소 Blood pressure meter using ballistocardiogram and artificial intelligence technology
WO2023190085A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 Blood pressure estimation device, blood pressure estimation method, and program

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308522B1 (en) * 2012-05-23 2013-09-17 부산대학교 산학협력단 System and method for real time blood pressure monitoring and biofeedback for patients using multiple bio signal
JP5388580B2 (en) * 2005-11-29 2014-01-15 ベンチャー ゲイン リミテッド ライアビリティー カンパニー Residue-based management of human health

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5388580B2 (en) * 2005-11-29 2014-01-15 ベンチャー ゲイン リミテッド ライアビリティー カンパニー Residue-based management of human health
KR101308522B1 (en) * 2012-05-23 2013-09-17 부산대학교 산학협력단 System and method for real time blood pressure monitoring and biofeedback for patients using multiple bio signal

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200123335A (en) * 2019-04-18 2020-10-29 서울대학교산학협력단 Method for estimating continuous blood pressure using recurrent neural network and apparatus thereof
KR102202029B1 (en) * 2019-04-18 2021-01-13 서울대학교산학협력단 Method for estimating continuous blood pressure using recurrent neural network and apparatus thereof
KR20210063996A (en) * 2019-11-25 2021-06-02 한국전자통신연구원 Apparatus and method for real-time blood pressure estimation
KR102389499B1 (en) * 2019-11-25 2022-04-25 한국전자통신연구원 Apparatus and method for real-time blood pressure estimation
KR20220125988A (en) * 2021-03-08 2022-09-15 주식회사 소프트웨어융합연구소 Blood pressure meter using ballistocardiogram and artificial intelligence technology
KR102517533B1 (en) 2021-03-08 2023-04-04 주식회사 소프트웨어융합연구소 Blood pressure meter using ballistocardiogram and artificial intelligence technology
WO2023190085A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 ヌヴォトンテクノロジージャパン株式会社 Blood pressure estimation device, blood pressure estimation method, and program

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