KR20030011785A - 멀티-채널 이시지 파형의 원거리통신 모니터링 방법 - Google Patents

Abstract

ECG파형과 같은 생체용 신호를 원격 모니터링 하며, ECG파형의 FM엔코드 버젼은, FM신호의 제로 크로스오버 보다 더한 시간 지점에 로칼 주파수를 평가하도록 분석되는 중앙영역으로 환자의 가정으로부터 전송된다. 복수의 ECG파형은 혼합 FM신호에 엔코드 되고, 그 임의적 일 포인트는 ECG파형의 수와 동일한 시간에서 나타난다. 혼합 파형은 주파수 정의역에서의 분할에 의해 개별 파형을 추출하여 재구조하도록 중앙영역에서 분석된다.

Description

멀티-채널 이시지 파형의 원거리통신 모니터링 방법{TRANSTELEPHONIC MONITORING OF MULTI-CHANNEL ECG WAVEFORMS}

다년간, ECG파형과 하트 페이서(heart pacer) 정보와 같은 심전 데이터를 원거리 통신 모니터링하는 방법이 사용되어져 왔다. 일반적으로, 환자의 가정에 있는 심장 변환기는 환자 신체와 전기적으로 접촉되어 있는 1쌍의 ECG패드를 횡단하는 전압형태의 전기적 ECG신호를 발생한다. 생성 ECG파형은 캐리어를 주파수 변조하는데 사용되며, 생성 FM신호는 음향신호를 전기적 FM신호로 다시 전환하는 텔레폰 리시버의 송화구에 적합한 음향 FM신호를 발생하는 스피커를 구동한다. 텔레폰 네트웍에 의해, 중앙영역은 전송신호를 수신하여, 그것을 ECG파형으로 재현, 표시 및 기록하거나 또는 다른 정보를 추출하도록 처리된다. 만일, 심장 신호가 상관 페이서 이면, 관련 정보는 페이서 펄스의 지속 또는 펄스간 시간이어야 한다. 음향 신호로의 전환과 전기신호로의 복귀는 만일 환자가 상기 목적에 적합한 적절한 장비와 기술을 소유하였다면 피할 수 있는 것이다. 심장 정보의 원격통신 모니터링(transtelephonic monitoring)의 예는 미국특허 제4,938,229호와 5,467,773호(각각 본원에 참고로 기재) 및 5,735,285호에서 찾아 볼 수 있다.

본원 출원인은 출원인의 웹사이트(www.Paceart.com)에서 상세하게 기재한 상기 장비와 서비스를 제공한다. 일반적으로, 다른 ECG패드 또는 패드의 조합(벡터)으로부터의 정보 또는 페이서로 부터의 정보는 일련의 FM신호와, 일반적으로 디바이스ID와 타임 스탬프의 삽입과 같은 부가 정보의 패킷에 끼워진다. 일 ECG파형 또는 오직 일 페이서 펄스 또는 오직 일 ID정보 만의 아이템이 임의적 일 시간에서 캐리어를 변조한다. 수년 전에, 미국 위스콘신 밀워키에 소재하는 카디악 이벨루션 센터(Cardiac Evaluation Center)에서 제안한 실체는, 동일 시간에서 분리를 위해 사용된 아날로그 대역패스 필터를 가지는 것으로 믿어지는 독점 리시버(proprietary receiver)에서 분할되는 단일 FM신호로 2개 ECG파형을 엔코딩하는 2채널 전달기와 독점 리시버를 아직도 제안하고 있는 것으로 믿어진다. FM신호를 복조하는데 사용되는 시스템이 무슨 기술인지는 공지되어 있지 않다.

본원에 참고로 기술된 2개 특허에서, FM신호는 수신 영역에서 복조되어 FM신호의 제로 크로싱을 찾아내어 상기 제로 크로싱 사이에 시간을 계량하여 ECG파형을 추출한다. 특히, 상기 특허 시스템은 이웃한 제로 크로싱 사이에 간격 중에 클록을 카운트하여 주파수로 카운트를 변환하여서, 오리지널 ECG파형을 재구성 한다. 특허 제5,735,285호는 음의 값과 양의 값 사이에서 FM신호변이의 예를 디지털로 하는 구역의 시험을 포함하는 다른 제로 크로싱 검파기술(zero crossing detection technique)을 제안한 것으로 이해된다. 적절하게 억압된 노이즈나 다른 부정확한 소스를 가진 FM신호의 제로 크로싱 분석이 수년동안 이용되어져 왔지만, 이것은(1)오리지널 ECG파형의 보다 정확하고 신뢰성 있는 재구조; (2)오리지널 정보의 보다 정확하고 신뢰성 있는 재구조와 결합된 복합 ECG파형 또는 다른 정보의 동시적 전달; 및 (3)상기 동시적 전달은 정보 전달의 다른 포맷으로의 프로그램 동작을 통해 안정적으로 채택되어 독점 하드웨어보다 저렴하면서 보다 더 수용할 수 있는 일반적 목적의 컴퓨터를 사용하는 수신 영역에서 복조되는 동시적 전달을 아직은 유지할 필요가 있는 것으로 믿어진다.

본 발명은 ECG(electrocardiographam)데이터와 같은 생체용(biomedical) 데이터를 원격 모니터링하는 분야에 관한 것이다.

도1은 본원의 양호한 예를 실시하는 시스템을 설명하는 도면이다.

본원은 원거리 영역에 존재하는 심장 상태를 중앙 영역에서 원격적으로 모니터링하는 시스템과 방법을 개시한 것이다. 양호한 실시예에서, 3개 또는 그 이상의 ECG파형이 로칼 영역에 환자로부터 유도된다. 상기 ECG파형 주파수는 각각 다른 캐리어를 변조하여 3개 또는 그 이상의 각각의 FM신호를 생성한다. 상기 FM신호는 3개 또는 그 이상의 ECG파형으로부터의 동시발생 정보를 함유한 혼합 FM신호로 합성되어 중앙영역으로 전해진다. 중앙영역에서, 혼합 FM신호의 제로 크로스오버 보다 대체로 서로 더 근접하여 있는 혼합 FM신호의 부분에서 로칼 주파수를 평가하는 동작을 포함하는 방식으로 3개 이상의 개별 ECG파형을 재구성하도록 주파수 정의역과 시간 정의역에서 모두 수신된 혼합 FM신호가 처리된다. 상기 프로세스는 로칼 위상 차이를 연산하여 이들을 상기 로칼 주파수를 평가하는데 사용한다. 로칼 위상 차이는 디지털 샘플의 위상 시프트 버젼과 혼합 FM신호의 디지털 샘플을 합하여 연산된다.

심장 ECG 이벤트 모니터, 루프(Loop) 레코더 및 포스트 이벤트 레코더는 환자의 가정과 같은 원거리 영역에서 사용되는 센서/전달기의 예이다. 멀티-채널 센서/전달기는 예를 들어 ECG패드의 다른 합성으로부터 ECG파형의 다수 채널을 생성한다. 공지된 일 패턴은 3개 쌍의 ECG패드(3벡터)로부터의 신호 간에 차이로부터 얻어지는 3개 ECG파형을 사용하는 것이다. 양호한 실시예에서, 본원에 기술된 시스템은 원거리 구역에 단일 FM신호로 3개 ECG파형을 동시적으로 엔코드하여, 제로 크로싱 검출보다 더 신뢰성 있는 기술을 사용하는 수신구역에 ECG파형을 재구조 한다. 양호한 실시예에서, ECG파형의 재구조는 적절한 유틸리티와 적용 프로그램을 운영하는 PC와 같은 일반적 목적의 컴퓨터를 통해 단독적으로 이행된다. 이하에 기술되는 상세한 설명이 단일 FM신호로 동시적으로 엔코드 되는 3개 ECG파형의 예를 사용하는 반면에, 그 일반적인 형태에서 본원에 개시된 것은 N파형(N≥2)에 적용가능하고 ECG파형에 더해진 생체용 신호에 적용가능한 것이다. 또한, 제로 크로싱 검출을 사용할 때에 보다 더 신뢰적인 파형의 재구조를 위해 본원에 개시된 기술은, 단일 파형 만이 FM신호에서 엔코드 되는 곳인 경우에 적용가능한 것이다.

전송 목적지(일반적으로 환자의 가정)에서, 환자는 그 양수인에 의해 일반적으로 공급되는 것과 FM엔코딩 기술에서 유사한 다른 센서/전달기를 사용하지만, FM은 각각의 채널에 3개 ECG파형의 각각을 엔코드 하여, 3개 FM엔코드 채널을 단일혼합 FM신호로 합한다. 예를 들면, 제1ECG채널 FM은 ECG데이터의 제1채널용 1500-1900Hz의 주파수 대역에서 1700Hz캐리어를 변조하고, 제2ECG채널은 2150Hz캐리어에 1950-2350Hz 대역을 사용하며, 그리고 제3ECG채널은 2600Hz캐리어에 2400-2800Hz를 사용한다. 생성된 3개 FM신호는 중앙영역으로 전해지는 혼합 FM신호에 합산 된다. 제한 없이, 전달 디바이스, 위상메이커 펄스 측정기, 그리고 타임 스탬프의 ID와 같은 추가 데이터는, 신호 대역 주파수 밖의 수 밀리초 동안의 주파수를 시프팅 하여 FM아날로그 신호에 바이너리 데이터의 존재를 나타내는 공지된 종래기술로 혼합 FM신호에 끼워진다. 상기 전송은 먼저 센서/전달기에 스피커에 의해 음향 신호로 혼합 FM신호로 변환하여, 중앙 또는 수신영역에 공중전화 시스템에 걸쳐서 접속되는 전화 수신자에게 음향 신호를 플레이하거나 또는, 직접 전기적 전달은 오디오 스테이지를 통하여 가지 않고 사용될 수 있다.

중앙영역에서, 전화선에 걸쳐 수신된 혼합 FM신호는 사운드 카드가 장착된 PC와 같은 범용 디지털 컴퓨터에 제공되어, 그 안에서 엔코드 되어져 있는 부가 정보와 같이 3개 ECG채널을 한정하는 정보를 추출하도록 분석된다. 기본적으로, 중앙영역에서 이행되는 공정은 수신된 혼합 FM신호를 디지털 샘플 x(t)로 변환하고, 각각의 FM신호와 매칭하는 주파수 대역으로 이들을 분할하고, 이웃 디지털 샘플 간에 순간성 주파수에 차이를 각각의 대역용으로 찾아내어, 오리지널 ECG파형과 다른 관련 데이터를 재구조하는데 상기 주파수 차이를 사용한다.

본원에 기재된 실시예를 사용하는 시스템의 설명을 도1을 참고로 하여 기술한다. 환자 가정과 같은 원거리 구역에서 공지된 바와 같이 사용되는 ECG패드(10)는 ECG아날로그 파형의 벡터나 3개 채널을 발생한다. 로칼 전달기(11)는 각각의 주파수 대역에 주파수 변조 아날로그 파형으로 ECD데이터의 각각의 채널을 각각 엔코딩하는 FM엔코더(12-1,12-2,12-3)를 포함한다. 또한, 로칼 전달기(11)는 단일, 혼합 FM신호로 3개 FM채널을 합성하는 합산 디바이스(14)도 구비한다. 만일, 페이서(16)가 사용되면, 합산 디바이스(14)가 당업자에게 알려진 바와 같이 혼합 FM신호에 페이서-상관 정보가 끼워지게 된다. 부가로, 당 기술분야에서 공지된 바와 같이, 합산 디바이스(14)는 로칼 전달기, 타임 스탬프 등의 ID와 같은 다른 정보를 혼합 FM신호에 끼워진다. 원거리 구역에 스피커(18)는, 원거리 구역 전화기(20)의 수신기를 혼합, 아날로그 전기적 FM신호로 다시 변환되는 오디오 신호로 혼합 FM신호를 변환한다. 이러한 FM신호는 공중전화 스위칭 시스템 또는 일부 다른 통신 링크를 통하여 분석 및 기록을 위해 중앙영역으로 전송된다. 만일, 특정한 장비와 기술이 원거리 구역에서 활용할 수 있으면, 오디오 신호로의 변환과 아날로그 전기신호로의 전환을 피할 수 있으며, 합산 디바이스(14)로부터의 혼합 FM신호가 적절한 통신 링크를 사용하는 중앙영역으로 직접 전달될 수 있다.

중앙구역에서, 텔레폰 유닛(30)은 혼합 FM신호를 수신하여, 사운드 카드가 장착된 PC와 같은 적절하게 프로그램된 범용 컴퓨터에 이것을 제공한다. ADC(analog-to-digital converter)(32)를 사용하여, 중앙영역은 수신된 혼합 FM신호를 시간 정의역 디지털 샘플(x(t))의 어레이로 변환하며, FFT(fast fourier transform)분석기(34)는 주파수 정의역 디지털 샘플(fft(t))의 어레이로 변환 한다. 상기 샘플(fft(t))은 대역패스 필터(36-1,36-2,36-3)에서 ECG정보의 3개 채널에 대응하는 3개 대역으로 분할되며 그리고 각각의 밴드패스 필터의 출력은 개별성의 일 분석기(38-1,38-2,38-3)에서 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)분석을 받게 된다. 유닛(40)은 상기 분석기의 출력을 수신하고, 재구조하여, 3개 ECG파형을 디스플레이 한다. 만일, 페이서 정보와 같은 부가 정보가 혼합 FM신호에 끼워지면, 페이서 분석기(42)는 그것을 추출하여 디스플레이와 레코딩을 위해 유닛(40)에 그것을 제공한다. 중앙영역에 장비는 양호한 실시예에서 PC를 프로그래밍하여 이행된다. 서두에서 밝힌 바와 같이, 종래 PC사운드 카드 하드웨어와 PC의 유틸리티는 혼합 FM신호를 디지털화 하는데 사용된다. FFT분석기는 선반재고(off-the-shelf) FFT프로그램을 사용하여 이행할 수 있다. 대역패스 필터(36)는 후술되는 바와 같이 임의적 주파수 빈(frequency bins)을 널링(nulling)하여 이행된다. IFFT분석기(38)는 선반재고 IFFT와 힐버트 변형(Hibert transform) 프로그램에 의해 이행된다. 페이서 분석기(42)는 당분야에서 공지된 방식으로 이행되며 단일 채널 ECG데이터용으로 다년가 이건 양수인에 의해 사용된 것이다. 끝으로, 유닛(40)은 PC의 종래 데이터 스토리지와 디스플레이 성능을 사용하여 이행된다.

변경 실시예에서, 원거리 구역 텔레폰 세트(20)에서 개시하여 중앙영역 텔레폰 세트(30)에서 마감하는 패쓰(path)는, 아날로그 신호가 ADC 32로 공급되는 아날로그 전기적 신호로 스피커(18)로부터 소리를 전환하도록 스피커(18)에 매우 가까이 있는 마이크로폰(31)으로 대체된다. 부가적 변경으로는(도면에서 설명되지 않음), 합산작용 회로(14)로부터의 아날로그 전기 신호가 ADC(32)로 직접 제공되어, 스피커(18)에서 개시하여 중앙영역 텔레폰 세트(30)로 마감되는 패쓰를 제거한다.

본원에 개시된, 본원을 한정하는 것이 아닌 예로서의 일 예에서, ECG벡터에 적용되는 것과 같은 프로세스는 사운드 카드를 장착한 PC를 사용하고 적절한 프로그래밍으로 컴퓨터 처리되는 단계는 다음의 주요한 단계를 구비하는 것이다.

1.환자의 가정에서 또는 다른 원거리나 전달구역에서, 각각을 개별성 ECG전기파형의 형태로, 3개 ECG채널(벡터)을 획득한다. 이러한 사실은 예를 들어 그곳에 양수인으로부터 활용할 수 있는 장비인 현재 상용할 수 있는 장비를 활용하여 사용할 수 있다.

2.각각의 ECG벡터를 개별 캐리어를 주파수 변조하는데 사용하여, 3개 FM ECG신호를 발생하며, 개별성 주파수 대역의 각각은, 예를 들어 채널1용의 1500-1900Hz의 대역폭과 1700Hz캐리어 주파수와, 채널2용의 1950-2350Hz의 대역폭과 2150Hz의 캐리어 주파수 및, 채널3용의 2400-2800Hz의 대역폭과 2600Hz의 캐리어 주파수 이다. 각각의 개별성 채널용 엔코딩도 또한 예를 들어 그 양수인으로부터 현재 상용되는 장비를 사용하여 행할 수 있다.

3.단일 혼합 FM신호로 3개 FM ECG신호를 합한다. 이것은 예를 들어 현재 상용되는 이러한 타입의 회로인 아날로그 합산 회로를 사용하여 행해진다.

4.합산 FM신호를 오디오 신호로 변환한다. 이것은 그 양수인으로부터 활용할 수 있는 것들과 같이 현재 상용되는 가정용 전달기와 같은 스피커를 사용하여 행해진다.

5.혼합 FM신호로 다시 오디오 신호를 변환하여, 중앙 영역으로 전송한다. 이것은 본원에 참고로서 기술된 특허에 기술된 바와 같은 환자의 가정에 텔레폰 세트를 사용하여 행해질 수 있다.

6.시간 정의역 디지털 샘플(x(t))의 어레이로 중앙영역에서 수신된 혼합 FM신호를 디지털로 한다. 이것은 종래PC의 사운드 카드를 사용하여 행해진다. 양호한 포맷은 8KHz(초 당 8,000샘플)의 샘플링 비율로 수입 혼합 FM신호를 512샘플로 각각 오버랩 된 1024샘플의 어레이로 디지털로 하고, 그 예를 들면, 제2어레이의 제512샘플은 제1어레이의 최종 512샘플과 동일한 것이다. 각각의 샘플은 개별성 시간(t)에서 혼합 FM신호의 순간 진폭(x)을 나타내는 16비트 길이 이다. 결과물은 각각이 512샘플로 오버랩된 16비트 값의 1024 어레이의 연속성인 것이다. 양호한 실시예에서의 연산 안정을 위해서, 상기 어레이는 단일의 정확한 어레이로 전환된다.

7.예를 들어, 해밍 윈도우 필터(Hamming Window filter)로 노이즈를 감소하도록 디지털 샘플(x(t))을 필터 한다. 이것은 PC에 해밍 윈도우 필터동작용의 선반재고 유틸리티를 사용하여 행해진다.

8.FFT(Fast Fourier Transform)분석기를 통해서 디지털 샘플(x(t))의 어레이를 패스하여 주파수 정의역 디지털 샘플 어레이(fft(t))로 이들을 변환하고, 여기서 각각의 샘플은 x(t)어레이의 푸리에 급수를 나타내는 계수의 값 이다. 이것은 PC에서 운영되는 선반재고 FFT프로그램을 사용하여 행해진다. 그 결과는 공액복소수 대칭성 fft(t)어레이인 대응 1025-요소로 1024-요소(x(t)) 어레이의 각각의 변환한다. fft(t)어레이의 요소는 개별 주파수용 계수값에 관련되어 PC메모리에 개별 주파수 빈(bins)에 저장된다. 부가적 필터링은 이러한 점에서 3개 ECG신호의대역폭 외측에 주파수용 널(null)계수값으로 행해진다. 예를 들면, 750-3250Hz의 대역패스 필터는 0Hz, 7.8125Hz, . . . 742.1875Hz에 대응하는 주파수 빈(예를 들면, 각각의 fft(t)어레이를 포함하는 요소(1-95))과, 3257.8125Hz, 3265.625Hz, . . . 4000Hz에 대응하는 빈(예를 들면, 각각의 fft(t)어레이의 요소(417-513))을 제로로 하여 적용된다.

9.원거리 구역(환자의 가정)에서 엔코드된 FM이 있는 ECG채널의 각 하나의 주파수 대역과 각각 매칭하는 개별 스펙트라 대역으로 샘플(fft(t))을 분리한다. 이것은 (필터된)fft(t)어레이의 3개 카피를 만들어서, 각각의 ECG신호의 주파수 대역 외측에 주파수에 대응하는 각각의 널 동작으로 행해진다.

10.IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)와 힐버트 변형 분석을 통한 샘플(fft(t))이 분석 신호(z(t))의 디지털 샘플의 어레이를 획득하도록 패스하고, 여기서 각각의 z(t)샘플은 하기 식에 따라서 x(t)의 힐버트 변형과 매치하는 허수부(jh(t))와 합성 FM신호의 시간 정의역 샘플(x(t))과 매칭하는 실수부를 가진다.

z(t)=ifft[B(i)*fft(t)]=x(t)+jh(t)

여기서, ifft는 역푸리에 변형(Inverse Fourier Transform)을 나타내며,

i=[0, N/(2-1)]용은 B(i)=2,

i=[N/2, N-1]용은 B(i)=0,

i는 N요소의 fft(t)의 요소를 나타내며,

*는 켤레(conjugate)를 나타내며,

fft는 빠른 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 나타내며,

j는 허수부를 나타내며, 그리고

h(t)는 어레이x(t)의 힐버트 변환을 나타낸다.

이것은 선반재고 힐버트 변형을 사용하여 행해지며, IFFT프로그램은 PC에서 운영된다. 상기 설명으로 명확한 바와 같이, 힐버트 변형은 모든 fft(t)어레이(예를 들면, 포괄적인, 어레이 요소(514-1025))의 네가티브 주파수 빈에 계수값을 제로로 하는 동작과, 모든 fft(t)어레이(예를 들면, 포괄적인, 요소(1-513))의 포지티브 주파수 빈에 계수 값을 배로 하는 동작을 포함한다. 결과는 1024-요소 복합 어레이(z(t))로 각각의 fft(t)어레이(힐버트 변형되어져 있음)를 변환하는 IFFT를 받게 되고, 여기서 (1)실수부는 상술된 윈도우 동작과 필터링 동작으로 향상된 오리지널 데이터(x(t))를 함유하며; (2)허수부는 동일한 오리지널 데이터의 힐버트 변형을 포함한다.

11.다음에 따르는 x(t)의 각 샘플 위치에 적합한 순간성 위상 각도(p(t))를 찾아낸다.

p(t)=atan[h(t)]/[x(t)]=tan^-1[h(t)]/[x(t)]

이것은 각각의 시간 샘플(t)용으로 위에 기술한 나눗셈과 삼각법을 이행하도록 PC를 프로그램하여 행해진다. 결과는 혼합 FM신호가 어레이(x(t))에 발생하도록 샘플로 되는 각각의 순간(t)에 적합한 위상 각도 값(p(t))이다.

12.다음에 따르는 x(t)의 각 샘플 위치에 적합한 순간성 주파수(f(t))를 찾는다.

f(t)=[1/2Π]{[dp(t)]/[dt]}=[1/2Π]{ㅿp(t)]/[ㅿt]}

여기서, ㅿp(t)는 순간성 위상 각도p(t)에 2개 이웃한 샘플 사이에 값의 차이고, ㅿt는 x(t)의 2개 이웃한 샘플 사이에 공간진 시간 이다.

이것은 각각의 어레이(x(t))용의 순간성 주파수 값(f(t))의 1024-요소 어레이를 효율적으로 생성하여 p(t)와 (t)의 각 쌍으로된 근사값용으로 상술된 산술 조작을 이행하도록 PC를 프로그램하여 행해진다.

13.14-bit길이, 평균, 재구조된 ECG샘플을 얻도록 재구조된 ECG파형(평균동작하는 56샘플을 사용)의 샘플의 진폭으로 순간성 주파수(f(t))를 변환한다. 이것은 (이른 해밍 윈도우 필터링으로 인하여 어레이의 상기 부분에 대형 감쇠 때문에)각각의 어레이(f(t))의 처음과 최종 25%를 먼저 무시하여 행해진다. 상술된 x(t)어레이의 50%오버랩 때문에, 일 어레이(f(t))로부터 무시된 요소는 선행 연속하는 어레이에 있게되어서, 이러한 프로세스가 아직은 합성 FM신호가 샘플로 되는 각각의 순간동안 순간성 주파수(f(t))를 운영한다. f(t)의 56샘플의 동작 평균은 노이즈 또는 인공물의 영향을 감소시킨다. 결과는 142.85714Hz 비율(예를 들면, 평균동작에서 사용된 샘플의 수, 56으로 분할된 8,000Hz의 오리지널 샘플링 비율)로 주파수의 평균 값의 기호열 이다. 컴퓨터 계산의 안정을 위해서, 결과 값은 각각의 ECG신호에 개별성 1/142.85714시간 슬롯에서 순간성 주파수를 나타내는 14-bit값의 기호열을 생성하도록 5가 곱해져 정수 형태로 변환된다.

14.엣지는 FSK/페이서 펄스 분석을 검파하고 그리고 엔코드는 2-bit 엔코더 데이터로 된다. 이것은 예를 들어 그 양수인으로부터 현재 활용할 수 있는 상용장비로 이행되어 행해진다. 기본적으로, 프로세스는 FSK(frequency shift key)/페이서 펄스 분석을 이행하여 연속성 2-bit값으로 검파된 FSK/페이서 펄스 데이터를 엔코딩하여, 합성 FM신호에 고주파수, 고진폭 엣지를 검파하는 단계를 포함한다.

15.142.85714Hz에 16-bit샘플로 결과 데이터를 포맷 하고, 여기서 상부 2개 비트는 10개 16-bit샘플을 가로질러 저장되는 FSK/페이서 데이터 이다.

16.재구조된 ECG와 다른 상관 데이터를 디스플레이/레코드 한다. 이것은 예를 들어 그 양수인에 의해 현재 상용되고, 이러한 경우에 3개 채널 데이터를 디스플레이하는데 채택되는 단일 채널 ECG데이터용으로 본원에 참고로서 기술된 상기 특허에 기술된 바와 같이 주파수 대 진폭 변환기술을 사용하여 행해진다.

Claims (20)

1. 원거리 영역에 존재하는 심장상태(cardiac conditions)를 중앙영역에서 원격적으로 모니터링하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

   로칼 영역에 3개 이상의 ECG파형과 각각의 상기 파형에 따르는 개별성 캐리어를 변조하는 주파수를 추출하여 3개 이상의 개별 FM신호를 생성하는 단계와;

   3개 이상의 ECG파형으로부터 공동 정보를 함유한 혼합 FM신호에 FM신호를 합성하는 단계와;

   혼합 FM신호를 중앙영역으로 전송하는 단계와;

   3개 이상의 개별 ECG파형을 재구조하도록 시간 정의역과 주파수 정의역 양쪽에 중앙영역에서 수신된 혼합 FM신호를 프로세싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 프로세싱은 혼합 FM신호의 제로 크로스오버 보다 서로가 대체로 더 밀접하게 있는 혼합 FM신호의 부분에 로칼 주파수를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 프로세싱은 제로 크로스오버 보다 대체로 더 밀접하게 있는 FM신호의 부분에 로칼 위상 차(local phase defferences)를 평가하여, 상기 로칼 주파수를 평가하는데 로칼 위상 차를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서, 로칼 위상 차를 평가하는 단계는 디지털 샘플의 위상 시프트 버젼에 혼합 FM신호의 디지털 샘플을 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서, 대비 단계는 샘플의 힐버트-변형 버젼(Hilbert-transformed version)과 샘플을 대비하는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 프로세싱은 시간 정의역에 디지털 샘플로 혼합 FM신호를 디지털로 하는 단계와, 주파수 정의역 샘플로 시간 정의역 샘플을 변환하여 필터링하여 개별 ECG파형에 상관된 그룹으로 주파수 정의역 샘플을 분리하는 단계와, 시간 정의역으로 주파수 정의역 샘플의 힐버트 변형 버젼을 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 원거리 영역에서 유래하는 ECG파형을 중앙영역에서 재구조하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

   원거리 영역에서 ECG파형을 추출하는 단계와;

   ECG파형에 상관된 FM신호를 발생하도록 ECG파형에 따르는 캐리어를 주파수 변조하여, 제로 크로스오버를 가지게 하는 단계와;

   중앙영역으로 FM신호를 전송하는 단계와;

   FM신호의 제로 크로스오버에 비해 대체로 더 주파수적으로 발생하는 때에 로칼 주파수를 평가하도록 중앙영역에 FM신호를 프로세싱하는 단계 및;

   중앙영역에 ECG파형을 재구조하는데 평가된 로칼 주파수를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 로칼 주파수는 캐리어 주파수와 적어도 동일한 비율로 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제7항에 있어서, 로칼 주파수는 연속 제로 크로스오버 사이에 적어도 수백 시간 슬롯에서 평가되는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 프로세싱은 시간 정의역과 주파수 정의역 양쪽에 FM신호의 디지털 버젼을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제7항에 있어서, 상기 프로세싱은 FM신호의 연속 샘플용의 로칼 위상 차이를 평가하도록 그 위상 시프트 버젼과 FM신호의 버젼을 대비하여, FM신호를 재구조하는데 평가된 위상 차이를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. ECG파형으로 주파수 변조되는 캐리어를 포함하는 FM신호로부터 ECG파형을 재구조하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

    FM신호의 로칼 진폭을 나타내는 제1시간 정의역 디지털 값으로 FM신호를 디지털로 하는 단계와;

    상기 ECG파형용의 관심 대역 내에 각각의 주파수에 FM신호의 컨텐트를 나타내는 주파수 정의역 디지털 값으로 정의역 디지털 값을 변환하는 단계와;

    주파수 정의역 디지털 값의 위상-시프트 버젼을 발생하는 단계와;

    각각의 제2 및 제3시간-정의역 디지털 값으로 그 주파수 정의역 디지털 값과 위상-시프트 버젼을 변환하는 단계와;

    적어도 2배에 캐리어 주파수에 대응하는 FM신호에 구역에 로칼 주파수를 연산하는데, 상기 제2 및 제3시간 정의역 디지털 값을 사용하는 단계 및;

    상기 ECG파형을 재구조하는데 로칼 주파수를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제12항에 있어서, 상기 주파수 정의역으로읜 변환은 FFT프로세스를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제12항에 있어서, 상기 위상-시프트 버젼의 발생단계는 디지털 형태에 힐버트 변형을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제12항에 있어서, ECG파형용의 관심 대역(band of interest) 외측부에 주파수를 필터링 하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 혼합 파형은 제로 크로스오버를 가지며, 복수의 ECG파형의 각각으로부터의 정보를 합성 신호의 시간 슬롯이 함유하도록 개별성 일 ECG파형과 엔코드 되는 복수의 캐리어 FM을 합성하여 형성되는 혼합 FM신호로부터 복수의 ECG파형을 재구조하는 방법에 있어서, 상기 방법은:

    혼합 신호를 디지털로 하는 단계와;

    상기 제로 크로스오버에 비해 대체로 더 주파수적으로 발생하는 때에 그 로칼 주파수를 평가하도록 디지털 정의역에 혼합 신호를 프로세싱하는 단계 및;

    상기 ECG파형을 재구조하는데 평가된 로칼 주파수를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제16항에 있어서, 상기 프로세싱은 시간 정의역과 주파수 정의역 모두에 혼합 신호를 프로세싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제17항에 있어서, 상기 프로세싱은 혼합 신호의 주파수 정의역 버젼을 필터링하여 각각의 ECG파형의 주파수 대역에 대응하는 부분을 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 프로세싱은 로칼 위상 시프트를 평가를 위해 그위상-시프트 버젼과 상기 혼합 신호의 버젼을 대비하여, 로칼 주파수를 평가하는데 평가된 로칼 위상 시프트를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 대비단계는 그 힐버트-변형 버젼과 혼합 신호의 버젼을 대비하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.