KR102149748B1 - Method and apparatus for obtaining heart and lung sounds - Google Patents

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KR102149748B1
KR102149748B1 KR1020180094911A KR20180094911A KR102149748B1 KR 102149748 B1 KR102149748 B1 KR 102149748B1 KR 1020180094911 A KR1020180094911 A KR 1020180094911A KR 20180094911 A KR20180094911 A KR 20180094911A KR 102149748 B1 KR102149748 B1 KR 102149748B1
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B7/00Instruments for auscultation
    • A61B7/02Stethoscopes
    • A61B7/04Electric stethoscopes

Abstract

심폐음 신호 획득 방법 및 장치가 제공된다. 상기 방법은 컴퓨터에 의해 수행되는 방법으로서, 환자의 심음 및/또는 폐음을 측정하기 위한 프로브의 측정 위치에 따라 심음 및/또는 폐음을 획득하는 단계, 상기 측정 위치에 따른 심음 및/또는 폐음을 분석하여 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 결정하는 단계, 및 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 제공하는 단계를 포함한다. A method and apparatus for obtaining a cardiopulmonary sound signal are provided. The method is a method performed by a computer, comprising: acquiring a heart sound and/or lung sound according to a measurement position of a probe for measuring a patient's heart sound and/or lung sound, and analyzing the heart sound and/or lung sound according to the measurement position And determining a target measurement location of the probe, and providing a target measurement location of the probe.

Description

심폐음 신호 획득 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OBTAINING HEART AND LUNG SOUNDS}Heart and lung sound signal acquisition method and apparatus {METHOD AND APPARATUS FOR OBTAINING HEART AND LUNG SOUNDS}

본 발명은 심폐음 신호 획득 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for obtaining a cardiopulmonary sound signal.

심장이나 폐를 청진하여 획득하는 심폐음은 환자의 질병을 진단하기 위한 자료로 활용될 수 있다. 그러나 심폐음을 획득하는 과정에서 다양한 신호가 섞이거나 심폐음을 측정하는 위치에 따라서 신호 품질이 달라질 수 있다. 이와 같이 잡음이 섞이거나 신호 품질이 떨어지는 심폐음을 이용할 경우 정확하게 환자의 건강 상태나 질병 진단을 하지 못하는 문제가 발생한다. Cardiopulmonary sound obtained by auscultation of the heart or lungs can be used as data for diagnosing a patient's disease. However, in the process of acquiring the cardiopulmonary sound, various signals may be mixed or the signal quality may vary depending on the location where the cardiopulmonary sound is measured. In this way, when the cardiopulmonary sound is mixed with noise or the signal quality is poor, there is a problem that the patient's health condition or disease cannot be accurately diagnosed.

이에 따라, 정확한 분석 자료로 활용될 수 있는 심폐음을 획득하는 방안이 필요하다. 또한 정확한 신호 패턴을 가지는 심폐음을 전처리 데이터로 획득하고, 이를 다양한 분석 지표로 활용할 수 있는 방안이 요구된다. Accordingly, there is a need for a method of obtaining cardiopulmonary sound that can be used as accurate analysis data. In addition, there is a need for a method of acquiring cardiopulmonary sound having an accurate signal pattern as pre-processed data and using it as various analysis indicators.

미국등록특허 제8992435호, 2015.03.31U.S. Patent No.8992435, 2015.03.31

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 심폐음 신호를 획득하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for obtaining a cardiopulmonary sound signal.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 심폐음 신호 획득 방법은, 컴퓨터에 의해 수행되는 방법으로서, 환자의 심음 및/또는 폐음을 측정하기 위한 프로브의 측정 위치에 따라 심음 및/또는 폐음을 획득하는 단계, 상기 측정 위치에 따른 심음 및/또는 폐음을 분석하여 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 결정하는 단계, 및 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 제공하는 단계를 포함한다. A method of acquiring a cardiopulmonary sound signal according to an embodiment of the present invention is a method performed by a computer, comprising: obtaining a heart sound and/or a lung sound according to a measurement position of a probe for measuring a patient's heart sound and/or lung sound, And determining a target measurement position of the probe by analyzing the heart sound and/or lung sound according to the measurement position, and providing a target measurement position of the probe.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 심음 및/또는 상기 폐음을 획득하는 단계는, 상기 프로브의 측정 위치를 적어도 하나 결정하는 단계, 및 상기 결정된 적어도 하나의 측정 위치 각각으로부터 상기 심음 및/또는 상기 폐음을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the step of obtaining the heart sound and/or the lung sound includes determining at least one measurement position of the probe, and the heart sound and/or the heart sound from each of the determined at least one measurement position. It may include the step of obtaining a lung sound.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 결정하는 단계는, 상기 적어도 하나의 측정 위치 각각으로부터 획득한 심음 및/또는 폐음의 신호 파형을 추출하는 단계, 상기 심음 및/또는 상기 폐음의 신호 파형을 분석하여 적합한 신호 파형인지를 판단하는 단계, 및 상기 판단 결과에 따라 상기 적합한 신호 파형에 대응하는 상기 프로브의 측정 위치를 도출하여 상기 타겟 측정 위치로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the determining of the target measurement position of the probe includes extracting a signal waveform of a heart sound and/or lung sound obtained from each of the at least one measurement position, the heart sound and/or the Analyzing the signal waveform of the lung sound to determine whether it is an appropriate signal waveform, and determining the target measurement position by deriving a measurement position of the probe corresponding to the appropriate signal waveform according to the determination result. .

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 심음 및/또는 상기 폐음을 획득하는 단계는, 상기 심음 및/또는 상기 폐음의 주파수 대역의 차이를 이용하여 필터링함으로써 상기 심음과 상기 폐음을 분리하여 획득하거나, 상기 심음 및/또는 상기 폐음의 신호의 파형으로부터 진폭의 변화나 크기를 이용하여 상기 심음을 제1 심음과 제2 심음으로 분리하여 획득하거나, 또는 상기 심음 및/또는 상기 폐음의 주파수 대역을 이용하여 상기 폐음을 좌폐음과 우폐음으로 분리하여 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the step of obtaining the heart sound and/or the lung sound may be obtained by separating the heart sound and the lung sound by filtering by using a difference in frequency bands of the heart sound and/or the lung sound, or Obtaining the heart sound by separating the heart sound into a first heart sound and a second heart sound using a change or magnitude of amplitude from the waveform of the heart sound and/or the lung sound signal, or by using a frequency band of the heart sound and/or the lung sound It may further include the step of separating and obtaining the lung sound into a left lung sound and a right lung sound.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 심음 및/또는 상기 폐음을 획득하는 단계는, 마이크를 이용하여 상기 심음 및/또는 상기 폐음을 획득하되, 상기 획득하려는 심음과 폐음의 비중에 따라 상기 마이크의 위치를 조절할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of acquiring the heart sound and/or the lung sound includes acquiring the heart sound and/or the lung sound using a microphone, but according to the specific gravity of the heart sound and the lung sound to be acquired, The position can be adjusted.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 적합한 신호 파형인지를 판단하는 단계는, 상기 심음 및/또는 상기 폐음의 신호 파형으로부터 진폭의 변화 및 진폭의 크기 중 적어도 하나를 분석하여 적합한 신호 파형인지를 판단할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the determining whether the signal is the appropriate signal waveform comprises analyzing at least one of a change in amplitude and a magnitude of amplitude from the signal waveform of the heart sound and/or the lung sound to determine whether it is a suitable signal waveform. can do.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 도출하여 상기 타겟 측정 위치로 결정하는 단계는, 상기 분석 결과 가장 적합한 신호 파형으로 판단된 상기 심음 및/또는 상기 폐음의 신호 파형에 대응하는 상기 프로브의 측정 위치를 상기 타겟 측정 위치로 결정할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the step of deriving the target measurement position of the probe and determining the target measurement position as a result of the analysis corresponds to the signal waveform of the heart sound and/or the lung sound determined as the most suitable signal waveform. The measuring position of the probe may be determined as the target measuring position.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 제공하는 단계는, 상기 프로브의 현재 측정 위치와 비교하여 상기 타겟 측정 위치를 가이드할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the providing of the target measurement location of the probe, the target measurement location may be compared with the current measurement location of the probe.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브의 타겟 측정 위치로부터 상기 환자의 심음 및/또는 폐음을 획득하는 단계, 및 상기 타겟 측정 위치로부터 획득된 심음 및/또는 폐음을 이용하여 데이터셋을 구축하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, obtaining a heart sound and/or lung sound of the patient from a target measurement location of the probe, and constructing a data set using the heart sound and/or lung sound obtained from the target measurement location It may further include a step.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터셋을 기반으로 특징(feature) 기반 분석 또는 딥러닝 기반 분석을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include performing a feature-based analysis or a deep learning-based analysis based on the data set.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프로브의 타겟 측정 위치로부터 획득된 상기 환자의 심음 및/또는 폐음에 기초하여, 심실 수축기 시간 간격의 변화 및 맥압의 변화 간의 상관 관계를 이용하여 상기 맥압을 산출하거나, 또는 상기 심실 수축기 시간 간격의 변화 및 1회 박출량(Stroke volume)의 변화 간의 상관 관계를 이용하여 상기 1회 박출량을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, based on the patient's heart sound and/or lung sound obtained from the target measurement position of the probe, the pulse pressure is calculated using a correlation between a change in a ventricular systolic time interval and a change in pulse pressure. Alternatively, the method may further include calculating the single stroke amount by using a correlation between the change in the ventricular systolic time interval and the change in stroke volume.

본 발명의 다른 실시예에 따른 심폐음 신호 획득 방법은, 컴퓨터에 의해 수행되는 방법으로서, 프로브로부터 심음 및/또는 폐음을 획득하는 단계, 상기 심음 및/또는 상기 폐음을 분석하여 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단하는 단계, 및 상기 심음 및/또는 상기 폐음에 이상 구간이 포함된 것으로 판단된 경우, 기설정된 정상 신호 파형에 기초하여 상기 이상 구간의 신호 파형을 보정하는 단계를 포함한다. A method for acquiring a cardiopulmonary sound signal according to another embodiment of the present invention is a method performed by a computer, comprising: acquiring a heart sound and/or lung sound from a probe, and whether an abnormal section is included by analyzing the heart sound and/or the lung sound. Determining whether or not, and when it is determined that the heart sound and/or the lung sound includes an abnormal section, correcting the signal waveform of the abnormal section based on a preset normal signal waveform.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단하는 단계는, 복수의 환자로부터 학습한 학습 데이터를 획득하는 단계, 및 상기 학습 데이터에 기초하여 상기 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하며, 상기 학습 데이터는, 상기 복수의 환자로부터 이상 구간을 포함하는 심음 및/또는 폐음을 수집하여 딥러닝을 기반으로 학습하여 생성된 것일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the determining whether the abnormal interval is included comprises: acquiring learning data learned from a plurality of patients, and whether to include the abnormal interval based on the learning data It includes determining, and the learning data may be generated by learning based on deep learning by collecting heart sounds and/or lung sounds including abnormal sections from the plurality of patients.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이상 구간의 신호 파형을 보정하는 단계는, 상기 이상 구간에 대응하는 신호 파형을 제거하여 상기 기설정된 정상 신호 파형으로 대체할 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the step of correcting the signal waveform of the abnormal section, the signal waveform corresponding to the abnormal section may be removed and replaced with the preset normal signal waveform.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이상 구간의 신호 파형을 보정하는 단계는, 상기 이상 구간이 폐음에 포함된 것으로 판단된 경우, 상기 폐음의 신호 파형을 제거하여 상기 심음의 신호 파형을 획득하거나, 상기 이상 구간이 심음에 포함된 것으로 판단된 경우, 상기 심음의 신호 파형을 제거하여 상기 폐음의 신호 파형을 획득할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the step of correcting the signal waveform of the abnormal section may include, when it is determined that the abnormal section is included in the lung sound, removing the signal waveform of the lung sound to obtain a signal waveform of the heart sound, or When it is determined that the abnormal section is included in the heart sound, the signal waveform of the lung sound may be obtained by removing the signal waveform of the heart sound.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보정된 신호 파형을 포함하는 심음 및/또는 폐음에 기초하여 환자의 건강 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, it may further include the step of monitoring the health state of the patient based on the heart sound and/or lung sound including the corrected signal waveform.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이상 구간을 포함하는 심음 및/또는 폐음으로부터 상기 이상 구간의 신호 파형의 변화를 추적하는 단계, 및 상기 이상 구간의 신호 파형의 변화를 기반으로 환자의 질환을 예측하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, tracking a change in the signal waveform of the abnormal section from the heart sound and/or lung sound including the abnormal section, and the disease of the patient based on the change in the signal waveform of the abnormal section. It may further include predicting.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 심음 및/또는 상기 폐음을 획득하는 단계는, 상기 프로브의 측정 위치에 따라 획득한 심음 및/또는 폐음을 기반으로 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 결정하는 단계, 및 상기 프로브의 타겟 측정 위치로부터 상기 심음 및/또는 상기 폐음을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the step of obtaining the heart sound and/or the lung sound includes determining a target measurement position of the probe based on the acquired heart sound and/or lung sound according to the measurement position of the probe, And acquiring the heart sound and/or the lung sound from the target measurement position of the probe.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 심음 및/또는 상기 폐음의 신호 품질을 측정하는 단계를 더 포함하며, 상기 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 신호 품질이 기설정된 임계값과 비교하여 이상 신호로 결정된 경우, 상기 심음 및/또는 상기 폐음에 대한 분석을 수행하지 않을 수 있다.In an embodiment of the present invention, further comprising the step of measuring the signal quality of the heart sound and/or the lung sound, and determining whether the abnormal section is included, wherein the signal quality is a predetermined threshold value and When it is determined as an abnormal signal by comparison, the analysis of the heart sound and/or the lung sound may not be performed.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보정된 신호 파형을 포함하는 심음 및/또는 폐음을 수집하는 단계, 및 상기 수집된 심음 및/또는 폐음을 이용하여 데이터셋을 구축하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, it may further include collecting heart and/or lung sounds including the corrected signal waveform, and constructing a data set using the collected heart and/or lung sounds. have.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터셋을 기반으로 특징(feature) 기반 분석 또는 딥러닝 기반 분석을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, it may further include performing a feature-based analysis or a deep learning-based analysis based on the data set.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 보정된 신호 파형을 포함하는 심음 및/또는 폐음으로부터 심실 수축기 시간 간격의 변화 및 맥압의 변화 간의 상관 관계를 이용하여 상기 맥압을 산출하거나, 또는 상기 심실 수축기 시간 간격의 변화 및 1회 박출량(Stroke volume)의 변화 간의 상관 관계를 이용하여 상기 1회 박출량을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the pulse pressure is calculated from the heart sound and/or lung sound including the corrected signal waveform using a correlation between the change in the ventricular systolic time interval and the change in the pulse pressure, or the ventricular systolic time It may further include calculating the one stroke amount by using a correlation between the change in the interval and the change in the stroke volume.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 심음 및/또는 폐음의 신호를 획득하기 위한 장치는, 프로브로부터 상기 심음 및/또는 폐음의 신호를 입력받는 입력부, 상기 본 발명의 실시예에 따른 심폐음 신호 획득 방법을 수행하는 프로세서, 상기 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 메모리, 및 상기 심음 및/또는 폐음의 신호로부터 모니터링된 환자의 신체 정보를 출력하는 출력부를 포함한다. An apparatus for obtaining a signal of a heart sound and/or a lung sound according to another embodiment of the present invention includes an input unit receiving a signal of the heart sound and/or a lung sound from a probe, and the cardiopulmonary sound signal acquisition according to the embodiment of the present invention A processor performing the method, a memory in which a computer program implementing the method is stored, and an output unit for outputting monitored body information of a patient from signals of the heart sound and/or lung sound.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터프로그램은 상기 본 발명의 실시예에 따른 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 매체에 저장된다. A computer program according to another embodiment of the present invention is stored in a medium in order to execute the method according to the embodiment of the present invention in a computer.

본 발명에 따르면, 환자별로 신호 품질이 향상된 심폐음을 획득하여, 정확하게 환자의 건강 상태 및 질병 진단을 판단하는데 효과적이다. 또한 향상된 품질의 심폐음을 전처리 데이터로 활용할 수 있고, 이를 통해서 다양한 생체 신호를 예측하는데 분석 지표로 이용될 수 있다. According to the present invention, it is effective to accurately determine a patient's health status and disease diagnosis by obtaining a cardiopulmonary sound with improved signal quality for each patient. In addition, cardiopulmonary sound of improved quality can be used as pre-processed data, and through this, it can be used as an analysis index to predict various biological signals.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심폐음 신호를 획득하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 프로브의 측정 위치에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음의 신호 파형을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 심폐음 신호를 획득하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음을 활용하는 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 심폐음 신호를 획득하는 방법을 수행하는 장치를 나타낸 블록도이다.
1 is a flowchart illustrating a method of obtaining a cardiopulmonary sound signal according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a signal waveform of a heart sound and/or a lung sound acquired according to a measurement position of a probe.
3 is a flowchart illustrating a method of obtaining a cardiopulmonary sound signal according to another embodiment of the present invention.
4 to 6 are diagrams for explaining an example of utilizing heart sounds and/or lung sounds obtained according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram showing an apparatus for performing a method of acquiring a cardiopulmonary sound signal 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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, It is provided to fully inform the technician of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same elements, and “and/or” includes each and all combinations of one or more of the mentioned elements. Although "first", "second", and the like are used to describe various elements, it goes without saying that these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심폐음 신호를 획득하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 1의 방법은 컴퓨터에 의해 수행된다. 본 명세서에서 컴퓨터는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치를 포괄하는 의미로 사용된다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치는 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터 등의 종래 컴퓨팅 장치뿐만 아니라, 스마트폰, 태블릿 PC, PDA(personal digital assistant), 노트북 등과 같은 모바일 컴퓨팅 장치 또는 비모바일 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다. 또한 의료영상 등과 같은 의료정보를 획득하거나 관찰하는 의료장비도 포함할 수 있다. 또한 서버를 포함할 수도 있으며, 하나 이상의 장치로 구성될 수도 있다. 컴퓨팅 장치는 중앙처리장치(CPU)를 비롯한 여러가지 하드웨어는 물론 운영체제(OS), 초기화를 포함한 하드웨어의 관리를 위한 프로그램, 애플리케이션 프로그램 등과 같은 다양한 소프트웨어를 포함하여 구성될 수 있다. 1 is a flowchart illustrating a method of obtaining a cardiopulmonary sound signal according to an embodiment of the present invention. The method of Fig. 1 is performed by a computer. In the present specification, a computer is used to encompass a computing device including at least one processor. For example, the computing device may include a conventional computing device such as a desktop computer and a laptop computer, as well as a mobile computing device such as a smart phone, a tablet PC, a personal digital assistant (PDA), a notebook, or the like, or a non-mobile computing device. It may also include medical equipment that acquires or observes medical information such as medical images. It may also include a server, and may be composed of one or more devices. The computing device may be configured to include various hardware including a central processing unit (CPU), as well as various software such as an operating system (OS), a program for managing hardware including initialization, and an application program.

도 1을 참조하면, 컴퓨터가 프로브(probe)의 측정 위치에 따라 심음(heart sound) 및/또는 폐음(lung sound)을 획득할 수 있다(S100). Referring to FIG. 1, a computer may acquire a heart sound and/or a lung sound according to a measurement position of a probe (S100).

여기서, 프로브는 환자로부터 심음 및/또는 폐음을 측정하기 위한 장치로서, 청진기일 수 있다. 예를 들어, 환자의 식도 내로 프로브(예: 청진기)가 삽입되어 삽입된 위치에서의 심음 및/또는 폐음이 획득될 수 있다. 물론, 프로브가 식도 내로 삽입되지 않고도 환자의 심음 및/또는 폐음을 측정할 수도 있으며, 식도뿐만 아니라 다른 신체 부위를 통해서도 획득될 수 있다. 또한 심음 및/또는 폐음은 프로브로부터 획득된 다음 다른 유형의 음향 신호 처리가 행해질 수도 있다. Here, the probe is a device for measuring heart sound and/or lung sound from a patient, and may be a stethoscope. For example, a probe (eg, a stethoscope) may be inserted into the esophagus of a patient to obtain a heart sound and/or a lung sound at the inserted position. Of course, the heart sound and/or lung sound of the patient may be measured without the probe being inserted into the esophagus, and it may be obtained not only through the esophagus but also through other body parts. In addition, heart sounds and/or lung sounds may be obtained from the probe and then other types of acoustic signal processing may be performed.

일 실시예로, 컴퓨터가 환자의 심음 및/또는 폐음을 측정하기 위한 프로브의 측정 위치를 적어도 하나 결정하고, 결정된 적어도 하나의 프로브의 측정 위치 각각으로부터 심음 및/또는 폐음을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로브가 환자의 식도 내로 삽입되는 과정에서, 그 삽입 경로에 기초하여 심음 및/또는 폐음을 측정하기 위한 복수의 측정 위치가 결정될 수 있다. 또는 프로브가 환자의 식도 내로 완전히 삽입된 후 서서히 빼내는 과정에서, 그 경로에 기초하여 복수의 측정 위치가 결정될 수도 있다. In an embodiment, the computer may determine at least one measurement position of a probe for measuring a patient's heart sound and/or lung sound, and obtain a heart sound and/or lung sound from each of the determined measurement positions of the at least one probe. For example, while the probe is inserted into the esophagus of a patient, a plurality of measurement locations for measuring heart and/or lung sounds may be determined based on the insertion path. Alternatively, a plurality of measurement locations may be determined based on the path in the process of gradually removing the probe after being completely inserted into the esophagus of the patient.

프로브의 측정 위치별로 심음 및/또는 폐음을 획득함에 있어서, 심음과 폐음은 프로브로부터 한번에 획득될 수 있다. 이때, 획득하고자 하는 심음과 폐음의 비중이 상이할 경우, 마이크를 이용하여 심음과 폐음의 획득 비율을 조절할 수 있다. 일례로, 심음 및 폐음의 측정 시에 마이크의 위치, 마이크의 개수 등을 조절하면 심음과 폐음의 신호 형태에 차이가 발생하게 되고, 이러한 신호 형태의 차이를 이용하여 심음 및 폐음의 비중을 다르게 구성할 수 있다. 여기서, 마이크는 프로브와 연결되어 구성되거나 프로브 자체에 포함되어 구성될 수 있다. 또는 마이크는 프로브와는 별도로 구성될 수도 있으며, 필요에 따라 심음 및/또는 폐음 획득 시에 프로브와 함께 사용될 수 있다. In obtaining the heart sound and/or lung sound for each measurement position of the probe, the heart sound and the lung sound may be acquired from the probe at once. At this time, when the proportions of the heart sound and the lung sound to be acquired are different, the acquisition ratio of the heart sound and the lung sound may be adjusted using a microphone. For example, when measuring heart and lung sounds, if the position of the microphone and the number of microphones are adjusted, a difference occurs in the signal shape of the heart sound and lung sound, and the weight of the heart sound and lung sound is configured differently by using the difference between these signal types. can do. Here, the microphone may be configured by being connected to the probe or included in the probe itself. Alternatively, the microphone may be configured separately from the probe, and, if necessary, may be used together with the probe when acquiring heart and/or lung sounds.

실시예에 따라, 프로브로부터 한번에 획득된 심음과 폐음은 주파수 대역의 차이를 이용하여 필터링함으로써 각각 분리하여 획득할 수 있다. 또한 신호의 파형으로부터 진폭의 크기나 모양 등을 이용하여 심음을 제1 심음(S1) 및 제2 심음(S2)으로 분리하여 획득할 수도 있고, 신호의 주파수 대역을 이용하여 폐음을 좌, 우 폐음으로 분리하여 획득할 수도 있다. According to an embodiment, the heart sound and the lung sound obtained at one time from a probe may be separately obtained by filtering using a difference in frequency band. In addition, the heart sound can be obtained by separating the heart sound into the first heart sound (S1) and the second heart sound (S2) using the amplitude or shape of the signal waveform, and the lung sound can be obtained by using the frequency band of the signal. It can also be obtained by separating it with.

컴퓨터가 프로브의 측정 위치에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음을 분석하여 프로브의 타겟 측정 위치를 결정할 수 있다(S110).The computer may determine the target measurement position of the probe by analyzing the acquired heart and/or lung sound according to the measurement position of the probe (S110).

일 실시예로, 컴퓨터가 적어도 하나의 측정 위치 각각으로부터 획득된 심음 및/또는 폐음의 신호 파형을 추출하고, 추출한 각각의 심음 및/또는 폐음의 신호 파형을 분석하여 해당 심음 및/또는 폐음의 신호 파형이 적합한 신호 파형인지를 판단할 수 있다. 이때, 컴퓨터는 심음 및/또는 폐음의 신호 파형으로부터 진폭의 변화, 진폭의 크기 등을 이용하여 해당 측정 위치에서 획득한 심음 및/또는 폐음이 적합한 신호인지를 판단할 수 있다. 판단 결과에 따라 해당 심음 및/또는 폐음의 신호 파형이 적합한 신호 파형으로 판단된 경우, 컴퓨터가 적합한 신호 파형에 대응하는 프로브의 측정 위치를 도출하고, 이를 기반으로 프로브의 타겟 측정 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터는 프로브로부터 획득한 각 측정 위치별 심음 및/또는 폐음의 신호 파형을 분석하여 가장 적합한 신호 파형을 갖는 심음 및/또는 폐음을 결정하고, 가장 적합한 신호 파형에 대응하는 프로브의 측정 위치를 타겟 측정 위치로 결정할 수 있다. In one embodiment, the computer extracts the signal waveform of the heart sound and/or lung sound acquired from each of at least one measurement position, and analyzes the signal waveform of each extracted heart sound and/or lung sound, and the signal of the heart sound and/or lung sound It can be determined whether the waveform is a suitable signal waveform. In this case, the computer may determine whether the heart sound and/or lung sound acquired at the corresponding measurement position is a suitable signal by using a change in amplitude and a magnitude of the amplitude from the signal waveform of the heart sound and/or lung sound. When the signal waveform of the heart sound and/or lung sound is determined to be an appropriate signal waveform according to the determination result, the computer can derive the measurement position of the probe corresponding to the appropriate signal waveform, and based on this, the target measurement position of the probe can be determined. . For example, the computer analyzes the signal waveform of the heart sound and/or lung sound at each measurement location acquired from the probe to determine the heart sound and/or lung sound having the most suitable signal waveform, and measures the probe corresponding to the most suitable signal waveform. The location can be determined as the target measurement location.

컴퓨터가 프로브의 타겟 측정 위치에 대한 정보를 제공할 수 있다(S120). 일 실시예로, 컴퓨터는 프로브의 타겟 측정 위치를 화면을 통해 출력할 수 있고, 또한 타겟 측정 위치에 프로브를 위치하도록 가이드하는 다양한 방식을 통해 심음 및/또는 폐음을 측정하는 측정자(예: 의료진)에게 정보를 제공할 수 있다. 예컨대 컴퓨터는 프로브의 현재 측정 위치와 비교하여 타겟 측정 위치를 가이드할 수 있다. The computer may provide information on the target measurement position of the probe (S120). In one embodiment, the computer may output the target measurement position of the probe through the screen, and also measure the heart sound and/or lung sound through various methods of guiding the probe to be positioned at the target measurement position (eg, medical staff) Information can be provided. For example, the computer can guide the target measurement position compared to the current measurement position of the probe.

컴퓨터는 타겟 측정 위치에서의 프로브로부터 환자의 심음 및/또는 폐음을 최종적으로 획득하고, 이를 전처리하여 다양한 방법으로 활용할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 타겟 측정 위치에서 획득한 환자의 심음 및/또는 폐음을 수집하여 데이터셋을 구축할 수 있고, 이러한 심음 및/또는 폐음의 데이터셋을 학습 모델을 구축하는데 이용할 수 있다. 이와 같이 학습 모델이 구축된 경우, 컴퓨터는 신규 환자로부터 타겟 측정 위치에서 측정된 심음 및/또는 폐음을 획득하고, 이를 학습 모델에 적용해서 실시간으로 신규 환자의 건강 상태를 파악하여 안내할 수 있다. 실시예로, 타겟 측정 위치로부터 획득된 심음 및/또는 폐음을 기반으로 특징(feature) 기반 분석 또는 딥러닝 기반 분석을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 도 4 내지 도6을 참조하여 구체적으로 후술하도록 한다. The computer finally acquires the patient's heart sound and/or lung sound from the probe at the target measurement location, and pre-processes it, and can be used in various ways. That is, the computer may construct a data set by collecting the patient's heart and/or lung sound acquired at the target measurement location, and use the data set of the heart and/or lung sound to build a learning model. When the learning model is constructed in this way, the computer may obtain the heart sound and/or lung sound measured at the target measurement location from the new patient, apply the same to the learning model, and identify and guide the health state of the new patient in real time. In an embodiment, a feature-based analysis or a deep learning-based analysis may be performed based on a heart sound and/or a lung sound acquired from a target measurement location. This will be described later in detail with reference to FIGS. 4 to 6.

또한, 컴퓨터는 타겟 측정 위치에서의 프로브로부터 환자의 심음 및/또는 폐음을 최종적으로 획득한 다음, 최종적으로 획득한 심음 및/또는 폐음에 대해서 후술하는 도 3의 방법을 추가적으로 적용할 수도 있다. Further, the computer may additionally apply the method of FIG. 3 to be described later on the patient's heart sound and/or lung sound from the probe at the target measurement position, and then the finally acquired heart sound and/or lung sound.

도 2는 프로브의 측정 위치에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음의 신호 파형을 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 각 그래프는 환자의 식도 내로 삽입된 프로브의 위치에 따라 측정된 심전도(각 그래프의 상단)와 심폐음 신호(각 그래프의 하단)를 나타낸다. 2 is a diagram showing a signal waveform of a heart sound and/or a lung sound acquired according to a measurement position of a probe. Each graph shown in FIG. 2 represents an electrocardiogram (top of each graph) and a cardiopulmonary sound signal (bottom of each graph) measured according to the position of a probe inserted into the patient's esophagus.

도 2의 (a)에 따르면, 프로브가 식도 내로 삽입되어 상악치아(incisor)로부터 38cm 깊이에 위치(제1 측정 위치)하여 측정된 제1 신호 파형을 나타낸다. 이 경우, 컴퓨터는 제1 신호 파형의 진폭의 변화나 진폭의 크기 등을 기초로 제1 신호 파형이 적합한 신호에 해당하는지를 판단할 수 있다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 신호 파형은 제1 심음이 우세하고 반면 제2 심음의 경우 매우 희미하고 강도가 약하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 컴퓨터는 제1 신호 파형이 부적합한 신호 파형인 것으로 판단할 수 있다. According to (a) of FIG. 2, the probe is inserted into the esophagus and positioned at a depth of 38 cm from the incisor (the first measurement position), and the measured first signal waveform is shown. In this case, the computer may determine whether the first signal waveform corresponds to a suitable signal based on a change in the amplitude or the amplitude of the first signal waveform. As shown in (a) of FIG. 2, it can be seen that the first heart sound is dominant in the first signal waveform, whereas the second heart sound is very faint and has weak intensity. Accordingly, the computer can determine that the first signal waveform is an inappropriate signal waveform.

도 2의 (b)에 따르면, 프로브가 식도 내로 삽입되어 상악치아로부터 32cm 깊이에 위치(제2 측정 위치)하여 측정된 제2 신호 파형을 나타낸다. 이 경우, 컴퓨터는 제2 신호 파형의 진폭의 변화나 진폭의 크기 등을 기초로 제2 신호 파형이 적합한 신호에 해당하는지를 판단할 수 있다. 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 제2 신호 파형은 제1 심음 및 제2 심음 모두 도출되었으나, 제2 심음에 비해서 제1 심음이 진폭 크기가 크고 우세하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 컴퓨터는 제2 신호 파형이 부적합한 신호 파형인 것으로 판단할 수 있다.According to (b) of FIG. 2, the probe is inserted into the esophagus and positioned at a depth of 32 cm from the maxillary tooth (a second measurement position) to show a second signal waveform measured. In this case, the computer may determine whether the second signal waveform corresponds to a suitable signal based on a change in the amplitude of the second signal waveform or the magnitude of the amplitude. As shown in (b) of FIG. 2, both the first heart sound and the second heart sound are derived from the second signal waveform, but it can be seen that the first heart sound has a large amplitude and superiority compared to the second heart sound. Accordingly, the computer can determine that the second signal waveform is an inappropriate signal waveform.

도 2의 (c)에 따르면, 프로브가 식도 내로 삽입되어 상악치아로부터 28cm 깊이에 위치(제3 측정 위치)하여 측정된 제3 신호 파형을 나타낸다. 이 경우, 컴퓨터는 제3 신호 파형의 진폭의 변화나 진폭의 크기 등을 기초로 제3 신호 파형이 적합한 신호에 해당하는지를 판단할 수 있다. 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 제3 신호 파형은 제1 심음 및 제2 심음 모두 명확히 도출되었으며, 그 진폭의 크기나 변화에 있어서 비교적 유사한 패턴을 보이고 있음을 파악할 수 있다. 따라서, 컴퓨터는 제3 신호 파형이 적합한 신호 파형인 것으로 판단할 수 있다. According to (c) of FIG. 2, the probe is inserted into the esophagus and positioned at a depth of 28 cm from the maxillary tooth (the third measurement position), and the measured third signal waveform is shown. In this case, the computer may determine whether the third signal waveform corresponds to a suitable signal based on a change in the amplitude or the amplitude of the third signal waveform. As shown in (c) of FIG. 2, it can be seen that both the first and second heart sounds are clearly derived from the third signal waveform, and relatively similar patterns in amplitude or change are shown. Accordingly, the computer can determine that the third signal waveform is a suitable signal waveform.

도 2의 (d)에 따르면, 프로브가 식도 내로 삽입되어 상악치아로부터 25cm 깊이에 위치(제4 측정 위치)하여 측정된 제4 신호 파형을 나타낸다. 이 경우, 컴퓨터는 제4 신호 파형의 진폭의 변화나 진폭의 크기 등을 기초로 제4 신호 파형이 적합한 신호에 해당하는지를 판단할 수 있다. 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 제4 신호 파형은 제1 심음 및 제2 심음 간의 관계가 유사한 패턴으로 도출되었으나, 제3 신호 파형에 비해서 진폭의 크기가 감소되었음을 파악할 수 있다. 따라서, 컴퓨터는 제4 신호 파형이 제3 신호 파형에 비해서 부적합한 신호 파형인 것으로 판단할 수 있다. According to (d) of FIG. 2, the probe is inserted into the esophagus and positioned at a depth of 25 cm from the maxillary tooth (the fourth measurement position), and the measured fourth signal waveform is shown. In this case, the computer may determine whether the fourth signal waveform corresponds to a suitable signal based on a change in the amplitude of the fourth signal waveform or the magnitude of the amplitude. As shown in (d) of FIG. 2, although the relationship between the first heart sound and the second heart sound is derived in a similar pattern in the fourth signal waveform, it can be seen that the amplitude is reduced compared to the third signal waveform. Accordingly, the computer can determine that the fourth signal waveform is an unsuitable signal waveform compared to the third signal waveform.

즉, 컴퓨터는 프로브의 측정 위치(제1 내지 제4 측정 위치)별로 각각 심음 및/또는 폐음의 신호 파형(제1 내지 제4 신호 파형)을 획득하고, 획득한 심음 및/또는 폐음의 신호 파형(제1 내지 제4 신호 파형)을 각각 분석하여, 가장 적합한 신호 파형(예: 제3 신호 파형)을 도출할 수 있다. 또한 컴퓨터는 도출된 가장 적합한 신호 파형(예: 제3 신호 파형)에 대응하는 프로브의 측정 위치(제3 측정 위치)를 타겟 측정 위치로 결정할 수 있다. 다시 말해, 컴퓨터는 상악치아로부터 28cm 깊이의 위치를 타겟 측정 위치로 결정하고, 이에 대한 위치 정보를 제공할 수 있다. That is, the computer acquires a signal waveform of the heart sound and/or lung sound (first to fourth signal waveform) for each measurement position of the probe (first to fourth measurement position), and the acquired signal waveform of the heart sound and/or lung sound By analyzing each of the (first to fourth signal waveforms), the most suitable signal waveform (eg, the third signal waveform) can be derived. In addition, the computer may determine the measurement position (third measurement position) of the probe corresponding to the derived most suitable signal waveform (eg, the third signal waveform) as the target measurement position. In other words, the computer may determine a position at a depth of 28 cm from the maxillary tooth as a target measurement position, and may provide position information about the position.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 심폐음 신호를 획득하는 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3의 방법은 컴퓨터에 의해 수행된다.3 is a flowchart illustrating a method of obtaining a cardiopulmonary sound signal according to another embodiment of the present invention. The method of Fig. 3 is performed by a computer.

도 3을 참조하면, 컴퓨터가 프로브로부터 심음 및/또는 폐음을 획득할 수 있다(S200). Referring to FIG. 3, the computer may acquire heart sounds and/or lung sounds from the probe (S200).

실시예에 따라, 컴퓨터는 도 1의 방법에 따라 심음 및/또는 폐음을 획득할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 프로브의 측정 위치에 따라 획득한 심음 및/또는 폐음을 기반으로 프로브의 타겟 측정 위치를 결정하고, 결정된 타겟 측정 위치에서 프로브로부터 측정된 심음 및/또는 폐음을 최종적으로 획득하여 사용할 수 있다. According to an embodiment, the computer may acquire heart sounds and/or lung sounds according to the method of FIG. 1. That is, the computer can determine the target measurement position of the probe based on the heart sound and/or lung sound acquired according to the measurement position of the probe, and finally obtain and use the heart sound and/or lung sound measured from the probe at the determined target measurement position. have.

컴퓨터가 획득된 심음 및/또는 폐음을 분석하여 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단할 수 있다(S210).The computer may analyze the acquired heart sound and/or lung sound to determine whether or not the abnormal section is included (S210).

일 실시예로, 컴퓨터는 복수의 환자로부터 이상 구간을 포함하는 심음 및/또는 폐음을 추출하여 미리 저장하거나, 이러한 심음 및/또는 폐음을 딥러닝 기반으로 학습하여 학습 데이터를 미리 구축하여 둘 수 있다. 이후 컴퓨터는 미리 저장되거나 구축된 이상 구간의 패턴을 파악할 수 있는 학습 데이터에 기초하여 단계 S200에서 획득한 심음 및/또는 폐음에 이상 구간이 존재하는지 여부를 판단할 수 있다. 물론, 심음 및/폐음에 이상 구간이 있는지 여부의 판단은 사람(예: 의료진)이 직접 할 수도 있다. In an embodiment, the computer may extract and store heart sounds and/or lung sounds including abnormal sections from a plurality of patients in advance, or learn the heart sounds and/or lung sounds based on deep learning to pre-build learning data. . Thereafter, the computer may determine whether or not an abnormal section exists in the heart sound and/or lung sound acquired in step S200 based on learning data capable of grasping the pattern of the abnormal section previously stored or constructed. Of course, a person (eg, a medical staff) may directly determine whether there is an abnormal section in the heart sound and/or lung sound.

판단 결과에 따라 심음 및/또는 폐음에 이상 구간이 포함된 것으로 판단한 경우, 컴퓨터가 기설정된 정상 신호 파형에 기초하여 이상 구간의 신호 파형을 보정할 수 있다(S220).If it is determined that the heart sound and/or the lung sound includes the abnormal section according to the determination result, the computer may correct the signal waveform of the abnormal section based on a preset normal signal waveform (S220).

일 실시예로, 컴퓨터는 심음 및/또는 폐음의 신호 파형에서 이상 구간에 대응하는 구간을 제거하고, 제거된 구간에 기설정된 정상 신호 파형을 대체할 수 있다. 기설정된 정상 신호 파형은 해당 환자로부터 획득한 심음 및/또는 폐음에서 정상 구간으로 판단된 신호 파형을 이용할 수도 있고, 다른 환자들로부터 미리 획득한 정상 심음 및/또는 폐음의 신호 파형을 이용할 수도 있다. 또는, 미리 정해진 심음 및/또는 폐음의 기준 신호 파형을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨터가 환자로부터 획득한 심음 및/폐음을 분석한 결과 판막 이상 등에 의해 발생하는 신호 파형 부분이 존재할 경우, 이를 이상 구간으로 인식하고 판막 이상 등에 의해 발생한 신호 파형 부분을 제거하는 보정을 수행할 수 있다. 또한 제거된 부분에는 정상 심음 및/또는 폐음의 신호를 삽입함으로써, 수술 전후의 변화나 수술 도중에 발생하는 변화에 대하여 정확하게 파악할 수 있는 자료를 제공할 수 있다. In an embodiment, the computer may remove a section corresponding to the abnormal section from the signal waveform of the heart sound and/or lung sound, and replace a preset normal signal waveform in the removed section. The preset normal signal waveform may use a signal waveform determined as a normal section from the heart sound and/or lung sound acquired from the corresponding patient, or may use the signal waveform of the normal heart sound and/or lung sound acquired in advance from other patients. Alternatively, a reference signal waveform of a predetermined heart sound and/or lung sound may be used. For example, if there is a signal waveform part caused by a valve abnormality as a result of analyzing the heart sound and/lung sound obtained from a patient by a computer, it is recognized as an abnormal section and correction to remove the signal waveform part caused by a valve abnormality is performed. Can be done. In addition, by inserting signals of normal heart sound and/or lung sound into the removed part, it is possible to provide data that can accurately grasp changes before and after surgery or changes occurring during surgery.

다른 실시예로, 심음 및/또는 폐음의 신호 파형으로부터 폐음에 이상 구간이 포함된 것으로 판단된 경우, 컴퓨터는 폐음에 해당하는 신호를 모두 제거하고 심음의 신호만을 획득하는 보정을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 기관지 확장증이 있는 환자의 경우 폐음에 문제가 있을 수 있으나 심음에는 문제가 없으므로, 폐음만 제거하는 보정을 하여 정상적인 심음 신호를 획득할 수 있다. 이때 기관지 확장증이 있는 환자의 경우, 호흡 주기에 맞춰 고주파수의 밴드가 발생하므로, 컴퓨터는 필터링을 통해 고주파수 밴드를 제거하는 보정을 수행하여 정상 신호를 획득할 수 있다. 또는 심음 및/또는 폐음의 신호 파형으로부터 심음에 이상 구간이 포함된 것으로 판단된 경우, 컴퓨터는 심음에 해당하는 신호를 모두 제거하고 폐음의 신호만을 획득하는 보정을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 심음 및/또는 폐음의 신호 파형에서 제1 심음 이후에 지속적인 심잡음이 발생하는 경우, 컴퓨터는 심음을 모두 제거하는 보정을 수행하여 폐음 신호를 획득할 수도 있고, 심잡음 구간만 제거하는 보정을 수행하여 제1 심음의 분석 시에 활용할 수도 있다. In another embodiment, when it is determined that the lung sound includes an abnormal section from the signal waveform of the heart sound and/or the lung sound, the computer may perform correction in which all signals corresponding to the lung sound are removed and only the signal of the heart sound is obtained. For example, in the case of a patient with bronchiectasis, there may be a problem with the lung sound, but since there is no problem with the heart sound, a normal heart sound signal can be obtained by performing correction to remove only the lung sound. In this case, in the case of a patient with bronchiectasis, a high frequency band is generated according to the breathing cycle, so the computer may obtain a normal signal by performing correction to remove the high frequency band through filtering. Alternatively, when it is determined that the abnormal section is included in the heart sound from the signal waveform of the heart sound and/or the lung sound, the computer may perform correction in which all signals corresponding to the heart sound are removed and only the signal of the lung sound is obtained. For example, in the case that continuous heart noise occurs after the first heart sound in the signal waveform of the heart sound and/or lung sound, the computer may perform a correction to remove all the heart sound to obtain the lung sound signal, or a correction that removes only the heart noise section. It can also be used when analyzing the first heart sound by performing.

단계 S200 내지 단계 S220에 따르면, 이상 구간이 제거된 정상 상태의 심음 및/또는 폐음 신호를 획득할 수 있게 된다. According to steps S200 to S220, it is possible to obtain a heart sound and/or lung sound signal in a normal state from which the abnormal section has been removed.

컴퓨터는 단계 S220에서 획득한 보정된 신호 파형을 포함하는 심음 및/또는 폐음(이상 구간이 제거된 신호 파형)에 기초하여 환자의 건강 상태를 모니터링할 수 있다. The computer may monitor the health status of the patient based on the heart sound and/or lung sound (signal waveform from which the abnormal section is removed) including the corrected signal waveform obtained in step S220.

또한, 컴퓨터는 이상 구간을 포함하는 심음 및/또는 폐음으로부터 이상 구간에 대한 신호 파형의 변화를 추적하고, 추적한 이상 구간에 대한 신호 파형의 변화를 기반으로 실시간으로 환자의 질환을 예측할 수 있다. In addition, the computer may track a change in a signal waveform for an abnormal section from the heart sound and/or lung sound including the abnormal section, and predict a patient's disease in real time based on the change in the signal waveform for the tracked abnormal section.

또한, 컴퓨터는 단계 S220에서 획득한 보정된 신호 파형을 포함하는 심음 및/또는 폐음을 기반으로 전처리 과정을 거쳐, 이를 다양한 방법으로 활용할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 보정을 통해서 이상 구간이 제거된 정상의 심음 및/폐음을 획득할 수 있고, 이를 기반으로 데이터셋을 구축할 수 있다. 이러한 데이터셋은 향후 학습을 통해 학습 모델을 생성하는데 활용될 수 있다. 예를 들어, 특징(feature) 기반 분석 또는 딥러닝 기반 분석을 수행할 수 있다. 이에 대해서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 후술하도록 한다. In addition, the computer may undergo a pre-processing process based on the heart sound and/or lung sound including the corrected signal waveform obtained in step S220, and use this in various ways. That is, the computer can obtain the normal heart sound and/or lung sound from which the abnormal section has been removed through correction, and build a data set based on this. These datasets can be used to create a learning model through future learning. For example, a feature-based analysis or a deep learning-based analysis may be performed. This will be described later in detail with reference to FIGS. 4 to 6.

실시예에 따라, 컴퓨터는 심음 및/또는 폐음의 신호 품질을 측정할 수 있다. 이때 측정된 신호 품질이 기설정된 임계값과 비교하여 이상 신호로 결정된 경우, 컴퓨터는 이상 신호가 발생된 시점부터 심음 및/또는 폐음에 이상 구간이 포함되었는지 여부를 판단하는 과정 등 심음 및/또는 폐음에 대한 분석을 수행하지 않는다. 예를 들어, 신호 품질을 측정하는 장치(예: BIS)를 통해 심음 및/또는 폐음의 신호를 측정하고, 측정된 신호에 대한 신호 품질로서 SQI(signal quality index)를 측정할 수 있다. SQI 값이 기설정된 임계값 이하로 감소하는 경우(예: 심음 및/또는 폐음 측정 중에 움직임 등이 발생하는 경우), 컴퓨터는 심음 및/또는 폐음의 품질에 문제가 생긴 것으로 판단하여 심음 및/또는 폐음에 대한 분석을 진행하지 않을 수 있다. 따라서 심음 및/또는 폐음에 이상 구간이 포함되어 있거나 품질에 문제가 있는 경우, 본 발명에서는 이러한 비정상적인 신호는 제외하고 정상 신호만을 획득할 수 있으므로, 보다 정확하게 환자의 건강 상태나 심음 및/또는 폐음에 대한 분석 결과를 얻을 수 있다.According to an embodiment, the computer may measure the signal quality of heart and/or lung sounds. At this time, if the measured signal quality is compared with a preset threshold and determined as an abnormal signal, the computer determines whether the heart sound and/or lung sound contains an abnormal section from the time the abnormal signal is generated. Do not perform analysis on. For example, a signal of a heart sound and/or a lung sound may be measured through a signal quality measuring device (eg, BIS), and a signal quality index (SQI) may be measured as a signal quality of the measured signal. When the SQI value decreases below a preset threshold (e.g., when movement occurs during heart sound and/or lung sound measurement), the computer determines that a problem has occurred in the quality of the heart sound and/or lung sound, and the heart sound and/or Lung sound analysis may not be performed. Therefore, if the heart sound and/or lung sound contains abnormal sections or there is a quality problem, in the present invention, only normal signals can be obtained excluding these abnormal signals, so that more accurately the patient's health status or heart sound and/or lung sound You can get the results of the analysis.

한편, 상술한 바와 같이, 타겟 측정 위치에서 획득된 심음 및/또는 폐음(제1 획득 심음 및/또는 폐음), 또는 전처리 보정에 의해 획득된 심음 및/또는 폐음(제2 획득 심음 및/또는 폐음)은 특징 기반 분석이나 딥러닝 기반 분석시의 학습데이터로 사용될 수 있다. 또한 이러한 학습데이터에 대해 지도학습 또는 비지도학습의 형태로 학습을 수행하여 학습데이터셋을 구축할 수 있으며, 이로부터 새로 추가되는 제1, 2 획득 심음 및/또는 폐음에 대해 분석 및 예측을 수행할 수 있다. Meanwhile, as described above, the heart sound and/or lung sound (first acquired heart sound and/or lung sound) obtained at the target measurement position, or the heart sound and/or lung sound obtained by preprocessing correction (the second acquired heart sound and/or lung sound) ) Can be used as learning data for feature-based analysis or deep learning-based analysis. In addition, it is possible to construct a learning dataset by performing learning in the form of supervised learning or unsupervised learning on these learning data, and analyzing and predicting the newly added first and second acquired heart sounds and/or lung sounds. can do.

예를 들어, 특징 기반 분석은 지도학습 방법을 사용할 있다. 특징 기반 분석을 적용할 경우, 사용자에 의해 학습된 학습데이터셋으로부터 제1, 2 획득 심음 및/또는 폐음에 대한 특징이 추출될 수 있다. For example, feature-based analysis can use supervised learning methods. When the feature-based analysis is applied, features for the first and second acquired heart sounds and/or lung sounds may be extracted from the learning data set learned by the user.

딥러닝 기반 분석은 비지도학습 방법을 사용할 수 있다. 딥러닝 기반 분석의 경우, 복수의 환자들의 제1, 2 획득 심음 및/또는 폐음과 침습적으로 획득된 기준데이터(예: Gold standard data)를 매칭하여 비지도학습 방법으로 학습데이터셋을 구축할 수 있다. 그리고 구축된 딥러닝 기반의 학습데이터셋을 적용하여 특정 기준데이터(예: Gold standard data)와 제1, 2 획득 심음 및/또는 폐음에서의 특정 팩터(factor) 간의 상관 관계를 학습할 수 있다. Deep learning-based analysis can use unsupervised learning methods. In the case of deep learning-based analysis, it is possible to construct a learning dataset using an unsupervised learning method by matching the first and second acquired heart sounds and/or lung sounds of a plurality of patients with invasively acquired reference data (eg Gold standard data). have. In addition, a correlation between specific reference data (eg, Gold standard data) and a specific factor in the first and second acquired heart sounds and/or lung sounds may be learned by applying the built deep learning-based learning data set.

또한, 상술한 바와 같이 환자들의 제1, 2 획득 심음 및/또는 폐음에 대해 지도학습 또는 비지도학습 등의 학습방법을 통해 학습모델을 구축한 경우, 이러한 학습모델을 통해 새로운 환자에 대한 건강 상태 변화를 예측할 수 있다. In addition, as described above, when a learning model is constructed through a learning method such as supervised learning or unsupervised learning for the first and second acquired heart sounds and/or lung sounds of patients, the health status of the new patient Can predict change.

예를 들어, 새로운 환자에 대해 수술을 수행하는 경우, 새로운 환자로부터 제1, 2 획득 심음 및/또는 폐음을 획득하고, 이를 학습모델에 적용하면 환자의 상태 변화를 파악할 수 있다. 이 경우, 학습모델에 구축시에 이용된 심음 및/또는 폐음과 동일한 조건의 데이터가 획득되어야 환자의 상태 변화를 파악할 수 있다. For example, when performing surgery on a new patient, first and second acquired heart sounds and/or lung sounds are acquired from the new patient, and applied to the learning model, the change in the patient's state can be recognized. In this case, the change in the patient's condition can be grasped only when data having the same conditions as the heart sound and/or lung sound used in the construction of the learning model are acquired.

또한, 환자의 제1, 2 획득 심음 및/또는 폐음을 획득하여 학습모델에 적용하면 침습적 또는 비침습적으로 획득하여야 하는 데이터값을 유추할 수 있고, 이를 통해 수술 중이나 수술 후 중환자의 상태 변화를 파악할 수 있다. In addition, if the patient's first and second acquired heart sounds and/or lung sounds are acquired and applied to the learning model, the data values that must be acquired invasively or non-invasively can be inferred, and through this, it is possible to grasp the change in the state of the critical patient during or after surgery I can.

또한, 환자의 수술 전에 타겟 측정 위치를 설정하고, 이로부터 심음 및/또는 폐음을 획득할 수 있다. 따라서 수술 전에 획득된 심음 및/또는 폐음에 대해 보정이 필요한 신호 파형이 존재하는지 여부를 파악하고, 이에 대해 보정을 수행한 다음 심음과 폐음을 분리할 수 있다. 이는 심음 주기와 폐음 주기 간의 차이를 기반으로 분리할 수 있다. 이후, 분리된 심음 데이터와 폐음 데이터로부터 획득되는 팩터(예를 들어, STI, S2 진폭 등)의 변화를 학습모델에 적용하여 환자의 상태를 실시간으로 파악할 수 있다. In addition, it is possible to set a target measurement position before the patient's surgery, and obtain heart and/or lung sounds from this. Therefore, it is possible to determine whether there is a signal waveform requiring correction for the heart sound and/or lung sound acquired before the operation, perform correction, and then separate the heart sound and the lung sound. This can be separated based on the difference between the heart sound cycle and the lung sound cycle. Thereafter, a change in a factor (eg, STI, S2 amplitude, etc.) obtained from the separated heart sound data and lung sound data is applied to the learning model, so that the patient's condition can be grasped in real time.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음을 활용하는 예시를 설명하기 위한 도면이다. 4 to 6 are diagrams for explaining an example of utilizing heart sounds and/or lung sounds obtained according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음은 특징 기반 분석 또는 딥러닝 기반 분석 시에 전처리 데이터로 활용될 수 있다. 실시예로, 특징 기반 분석의 경우, 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음은 수술 도중이나 수술 전후 과정에서 침습적으로 획득 가능한 생체 신호를 예측하는 지표로 활용될 수 있다. 딥러닝 기반 분석의 경우, 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음으로부터 특징 요소를 추출하고, 추출한 특징 요소를 입력으로 하여 딥러닝 기반으로 학습한 학습 데이터 및 학습 모델을 생성할 수 있다. 아래에서는 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음에 기초하여 타 데이터를 예측하는 지표로 활용되는 예시들을 설명한다. The heart sound and/or lung sound acquired according to the embodiment of the present invention may be used as pre-processed data during feature-based analysis or deep learning-based analysis. As an example, in the case of feature-based analysis, the heart sound and/or lung sound acquired according to the embodiment of the present invention may be used as an index for predicting a vital signal that can be acquired invasively during an operation or in a post-operative process. In the case of deep learning-based analysis, it is possible to extract feature elements from heart and/or lung sounds acquired according to an embodiment of the present invention, and generate training data and learning models learned based on deep learning by inputting the extracted feature elements. have. Hereinafter, examples used as an index for predicting other data based on the heart sound and/or lung sound acquired according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음에 포함된 심실 수축기(ventricular systolic)(300)와 맥압(310)을 나타낸 그래프이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 심실 수축기(300)와 맥압(310)의 변화 추이는 상관 관계가 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심실 수축기(300)를 이용하여 맥압(310)을 산출할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음으로부터 수축기 시간 간격(STI; systolic time interval)을 도출하여 맥압 변화량(PPV; pulse pressure variation)를 파악할 수도 있다.4 is a graph showing a ventricular systolic 300 and a pulse pressure 310 included in heart and/or lung sounds acquired according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, it can be seen that there is a correlation between the change trend of the ventricular systolic phase 300 and the pulse pressure 310. Accordingly, the pulse pressure 310 may be calculated using the ventricular systolic 300 obtained according to an embodiment of the present invention. In addition, by deriving a systolic time interval (STI) from the heart sound obtained according to an embodiment of the present invention, a pulse pressure variation (PPV) may be determined.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음에 포함된 심실 수축기(400)와 SV(stroke volume; 1회 박출량)(410)을 나타낸 그래프이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 심실 수축기(400)와 SV(410) 간의 변화 추이는 상관 관계가 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 획득되는 심음에서 심실 수축기 시간 간격(400)을 산출한 후, 이 심실 수축기 시간 간격 패턴을 후보정함으로써 SV(410)를 산출할 수 있다. 5 is a graph showing a ventricular systolic 400 and a stroke volume (SV) 410 included in heart and/or lung sounds acquired according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, it can be seen that there is a correlation between the ventricular systolic phase 400 and the SV 410. Accordingly, after calculating the ventricular systolic time interval 400 from the heart sound obtained according to an embodiment of the present invention, the SV 410 may be calculated by candidate-determining the ventricular systolic time interval pattern.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음에 포함된 제2 심음(500)과 SVR(systemic vascular resistance; 체혈관 저항)(510)을 나타낸 그래프이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 심음(500)과 SVR(510) 간의 변화 추이는 상관 관계가 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따라 획득되는 심음에서 제2 심음(500)을 추출한 후 제2 심음(500)의 진폭에 대한 후처리를 함으로써 SVR(510)을 비침습적으로 예측할 수 있다. 6 is a graph showing a second heart sound 500 and a systemic vascular resistance (SVR) 510 included in the heart sound and/or lung sound obtained according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, it can be seen that there is a correlation between the second heart sound 500 and the SVR 510. Accordingly, the SVR 510 can be non-invasively predicted by performing post-processing on the amplitude of the second heart sound 500 after extracting the second heart sound 500 from the heart sound obtained according to an embodiment of the present invention.

상기 도 4 내지 도 6에서는 심음 및/또는 폐음에 포함된 여러가지 특징 요소들 중 심실 수축기(ventricular systolic time), 수축기 시간 간격(STI), 제2 심음(S2)을 통해 이와 상관관계를 가지는 타 데이터(예: 맥압, 맥압 변화량, SV, SVR)를 예측하는 실시예들을 설명하였다. 이는 단지 하나의 예시로서 설명한 것이고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. In FIGS. 4 to 6, other data having a correlation with this through ventricular systolic time, systolic time interval (STI), and second heart sound (S2) among various characteristic factors included in the heart sound and/or lung sound Examples for predicting (eg, pulse pressure, change in pulse pressure, SV, SVR) have been described. This is described only as an example, and the present invention is not limited thereto.

즉, 본 발명에 따르면, 환자로부터 획득된 심음 및/또는 폐음을 학습모델을 통해 학습시킬 경우, 심음 및/또는 폐음에 포함된 여러가지 특징 요소들을 추출하고 추출된 특징 요소들과 상관관계를 가지는 다양한 데이터를 도출할 수 있다. 이때, 도출된 데이터는 침습적으로 측정하여야 얻어지는 침습적 데이터이나, 본 발명의 실시예에서는 환자로부터 심음 및/또는 폐음만 측정하더라도 학습을 통해 비침습적 방법으로 침습적 데이터를 도출할 수 있다. That is, according to the present invention, when learning the heart sound and/or lung sound acquired from a patient through a learning model, various characteristic elements included in the heart sound and/or lung sound are extracted, and various characteristics having a correlation with the extracted characteristic elements Data can be derived. At this time, the derived data is invasive data obtained only when measured invasively, but in an embodiment of the present invention, even if only heart sound and/or lung sound is measured from a patient, invasive data can be derived through learning in a non-invasive method.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 심폐음 신호를 획득하는 방법을 수행하는 장치를 나타낸 블록도이다. 7 is a block diagram showing an apparatus for performing a method of acquiring a cardiopulmonary sound signal according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 장치(600)는 입력부(610), 프로세서(620), 출력부(630), 및 메모리(640)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, the device 600 may include an input unit 610, a processor 620, an output unit 630, and a memory 640.

입력부(610)는 프로브(예: 청진기)로부터 심음 및/또는 폐음을 입력 받고, 출력부(630)는 다양한 정보, 예컨대 프로브의 타겟 측정 위치에 대한 정보를 출력할 수 있다. 일 실시예로, 출력부(630)는 프로세서(620)에 의해 수행되어 본 발명의 실시예에 따라 획득된 심음 및/또는 폐음으로부터 모니터링된 환자의 신체 정보를 출력할 수 있다.The input unit 610 may receive a heart sound and/or a lung sound from a probe (eg, a stethoscope), and the output unit 630 may output various information, eg, information on a target measurement location of the probe. In one embodiment, the output unit 630 may output the monitored patient's body information from the heart sound and/or lung sound that is performed by the processor 620 and obtained according to an embodiment of the present invention.

프로세서(620)는 본 발명의 실시예에 따른 심폐음 신호를 획득하는 방법을 수행한다. The processor 620 performs a method of obtaining a cardiopulmonary sound signal according to an embodiment of the present invention.

메모리(640)는 본 발명의 실시예에 따른 심폐음 신호를 획득하는 방법이 구현된 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다. The memory 640 may store a computer program in which a method of acquiring a cardiopulmonary sound signal according to an embodiment of the present invention is implemented.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented as a software module executed by hardware, or a combination thereof. Software modules include Random Access Memory (RAM), Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM), Flash Memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside on any type of computer-readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.

Claims (24)

컴퓨터에 의해 수행되는 방법으로서,
프로브로부터 심음 및/또는 폐음을 획득하는 단계;
상기 심음 및/또는 상기 폐음을 분석하여 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 심음 및/또는 상기 폐음에 이상 구간이 포함된 것으로 판단된 경우, 기설정된 정상 신호 파형에 기초하여 상기 이상 구간의 신호 파형을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
As a method performed by a computer,
Obtaining heart and/or lung sounds from the probe;
Analyzing the heart sound and/or the lung sound to determine whether an abnormal section is included; And
And when it is determined that the heart sound and/or the lung sound includes an abnormal section, correcting the signal waveform of the abnormal section based on a preset normal signal waveform.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 심음 및/또는 상기 폐음을 획득하는 단계는,
상기 프로브의 측정 위치에 따라 심음 및/또는 폐음을 획득하는 단계;
상기 측정위치에 따른 심음 및/또는 폐음을 분석하여 상기 프로브의 타겟 측정 위치를 결정하는 단계;
상기 프로브의 타겟 측정 위치를 제공하는 단계; 및
상기 프로브의 타겟 측정 위치로부터 심음 및/또는 폐음을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
The step of obtaining the heart sound and/or the lung sound,
Acquiring a heart sound and/or a lung sound according to the measurement position of the probe;
Determining a target measurement location of the probe by analyzing heart and/or lung sounds according to the measurement location;
Providing a target measurement position of the probe; And
And acquiring a heart sound and/or a lung sound from the target measurement position of the probe.
제1항에 있어서,
상기 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단하는 단계는,
복수의 환자로부터 학습한 학습 데이터를 획득하는 단계; 및
상기 학습 데이터에 기초하여 상기 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하며,
상기 학습 데이터는,
상기 복수의 환자로부터 이상 구간을 포함하는 심음 및/또는 폐음을 수집하여 딥러닝을 기반으로 학습하여 생성된 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
The step of determining whether the abnormal section is included,
Acquiring learning data learned from a plurality of patients; And
And determining whether to include the abnormal section based on the learning data,
The training data,
The heart and lung sound signal acquisition method, characterized in that generated by learning based on deep learning by collecting heart sounds and/or lung sounds including abnormal sections from the plurality of patients.
제1항에 있어서,
상기 이상 구간의 신호 파형을 보정하는 단계는,
상기 이상 구간에 대응하는 신호 파형을 제거하여 상기 기설정된 정상 신호 파형으로 대체하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
The step of correcting the signal waveform of the abnormal section,
A method of obtaining a cardiopulmonary sound signal, comprising removing a signal waveform corresponding to the abnormal section and replacing it with the preset normal signal waveform.
제1항에 있어서,
상기 이상 구간의 신호 파형을 보정하는 단계는,
상기 이상 구간이 폐음에 포함된 것으로 판단된 경우, 상기 폐음의 신호 파형을 제거하여 상기 심음의 신호 파형을 획득하거나,
상기 이상 구간이 심음에 포함된 것으로 판단된 경우, 상기 심음의 신호 파형을 제거하여 상기 폐음의 신호 파형을 획득하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
The step of correcting the signal waveform of the abnormal section,
When it is determined that the abnormal section is included in the lung sound, the signal waveform of the heart sound is obtained by removing the signal waveform of the lung sound, or
When it is determined that the abnormal section is included in the heart sound, the signal waveform of the lung sound is obtained by removing the signal waveform of the heart sound.
제1항에 있어서,
상기 보정된 신호 파형을 포함하는 심음 및/또는 폐음에 기초하여 환자의 건강 상태를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
And monitoring a patient's health status based on the heart sound and/or lung sound including the corrected signal waveform.
제1항에 있어서,
상기 이상 구간을 포함하는 심음 및/또는 폐음으로부터 상기 이상 구간의 신호 파형의 변화를 추적하는 단계; 및
상기 이상 구간의 신호 파형의 변화를 기반으로 환자의 질환을 예측하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
Tracking a change in the signal waveform of the abnormal section from the heart sound and/or the lung sound including the abnormal section; And
Predicting a patient's disease based on a change in the signal waveform of the abnormal section.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 심음 및/또는 상기 폐음의 신호 품질을 측정하는 단계를 더 포함하며,
상기 이상 구간을 포함하는지 여부를 판단하는 단계는,
상기 신호 품질이 기설정된 임계값과 비교하여 이상 신호로 결정된 경우, 상기 심음 및/또는 상기 폐음에 대한 분석을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
Further comprising the step of measuring the signal quality of the heart sound and/or the lung sound,
The step of determining whether the abnormal section is included,
When the signal quality is determined as an abnormal signal by comparing with a preset threshold value, analysis of the heart sound and/or the lung sound is not performed.
제1항에 있어서,
상기 보정된 신호 파형을 포함하는 심음 및/또는 폐음을 수집하는 단계; 및
상기 수집된 심음 및/또는 폐음을 이용하여 데이터셋을 구축하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
Collecting heart sounds and/or lung sounds including the corrected signal waveform; And
And constructing a data set using the collected heart and/or lung sounds.
제20항에 있어서,
상기 데이터셋을 기반으로 특징(feature) 기반 분석 또는 딥러닝 기반 분석을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 20,
And performing a feature-based analysis or deep learning-based analysis based on the data set.
제1항에 있어서,
상기 보정된 신호 파형을 포함하는 심음 및/또는 폐음으로부터 심실 수축기 시간 간격의 변화 및 맥압의 변화 간의 상관 관계를 이용하여 상기 맥압을 산출하거나,
또는 상기 심실 수축기 시간 간격의 변화 및 1회 박출량(Stroke volume)의 변화 간의 상관 관계를 이용하여 상기 1회 박출량을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 심폐음 신호 획득 방법.
The method of claim 1,
The pulse pressure is calculated from the heart sound and/or the lung sound including the corrected signal waveform using a correlation between the change in the ventricular systolic time interval and the change in the pulse pressure, or
Or calculating the one-time stroke amount by using a correlation between the change in the ventricular systolic time interval and the change in stroke volume.
심음 및/또는 폐음의 신호를 획득하기 위한 장치로서,
프로브로부터 상기 심음 및/또는 폐음의 신호를 입력받는 입력부;
제1항, 제12항 내지 제17항, 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항의 심폐음 신호 획득 방법을 수행하는 프로세서;
상기 방법을 구현하는 컴퓨터 프로그램이 저장된 메모리; 및
상기 심음 및/또는 폐음의 신호로부터 모니터링된 환자의 신체 정보를 출력하는 출력부를 포함하는 장치.
An apparatus for acquiring a signal of heart sound and/or lung sound, comprising:
An input unit receiving a signal of the heart sound and/or lung sound from a probe;
A processor for performing the method of obtaining a cardiopulmonary sound signal according to any one of claims 1, 12 to 17, and 19 to 22;
A memory storing a computer program implementing the method; And
Device comprising an output unit for outputting the body information of the patient monitored from the signal of the heart sound and/or lung sound.
제1항, 제12항 내지 제17항, 제19항 내지 제22항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램.A computer program stored in a medium to execute the method of any one of claims 1, 12 to 17, and 19 to 22 on a computer.
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