KR20190082532A - Uwb 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법 및 장치 - Google Patents

Uwb 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법 및 장치 Download PDF

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임영효
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한양대학교 산학협력단
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Abstract

UWB 레이더를 이용하여 비접촉 방식으로 부정맥을 진단할 수 있는 방법 및 장치가 개시된다. 개시된 UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법은 피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호에서, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 단계; 상기 심박 성분에 대응되는 레이더 신호의 주파수 성분을 분석하는 단계; 및 상기 주파수 성분에 포함된 최대 피크값 및 두번째로 큰 피크값에 대한 비율값의 크기에 따라, 상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 단계를 포함한다.

Description

UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법 및 장치{ARRHYTHMIA DIAGNOSIS METHOD AND DEVICE USING UWB RADAR}
본 발명은 부정맥 진단 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 UWB 레이더를 이용하여 비접촉 방식으로 부정맥을 진단할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
UWB란 500MHz이상의 주파수대역을 사용하거나 비대역폭으로 정의되는 수치가 25% 이상인 라디오 기술을 의미한다. 비대역폭이란 중심주파수 대비 신호의 대역폭을 의미한다. 즉, UWB는 광대역의 주파수를 사용하는 라디오 기술로서, 높은 거리 분해능, 투과성, 협대역 잡음에 대한 강한 면역성, 주파수를 공유하는 타 기기와의 공존성과 같은 다양한 장점을 지닌다.
IR-UWB(Impulse-Radio Ultra WideBand) 레이더(이하, UWB 레이더라 한다) 기술은 이러한 UWB 기술을 레이더에 접목한 시스템으로, 주파수 영역에서의 광대역 특성을 갖는 매우 짧은 지속시간의 임펄스 신호를 송신하여 사물 및 사람으로부터 반사되어 돌아오는 신호를 수신해 주변 상황을 인지하는 레이더 기술을 의미한다.
UWB 레이더 시스템은 신호 생성부에서 수 나노-수 피코 초의 시간 폭을 갖는 임펄스 신호를 생성하여 송신 안테나를 통해 광각 또는 협대역의 각도로 방사한다. 방사된 신호는 환경에서의 다양한 사물이나 사람으로 인해 반사되게 되고 반사된 신호는 수신 안테나 및 ADC를 거쳐 디지털 신호로 변환된다.
전술된 UWB 레이더의 장점으로 인해, 많은 분야에서 UWB 레이더를 활용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 현재 호흡 및 심박수 등의 측정을 위한 의료용 장치, 재난 현장에서의 인명 구조를 위한 휴대용 레이더 장치, 일정 영역 내의 사람 수를 세는 피플 카운팅 장치 등 다양한 방면에서 기술 개발을 위한 연구가 진행되고 있다. 일 예로 한국공개특허공보 제10-2015-0085689호가 있다.
한편, 종래에는 일정 시간 동안 피부에 전극을 부착하여 얻은 심장 박동 파형을 분석하는 심전도 검사를 통해 피검자의 부정맥을 진단하였다. 이 경우, 의사와 같은 전문가가 직접 심장 박동 파형을 확인하여 부정맥 여부를 판단하여야 하고, 환자가 병원에 내원하여 진단을 받아야 하기 때문에, 시간이나 비용 측면에서 환자에게 부담이 될 수 있다. 또한 전극을 피부에 부착하기 때문에, 신생아나 화상 환자 등 피부가 예민한 환자에게 사용하기 어려우며, 일상 생활 중에 부정맥 여부를 판단하기가 쉽지 않다.
따라서, 일상 생활 동안 간편하게 피검자의 부정맥을 진단할 수 있는, 비접촉식 부정맥 진단 방법에 대한 요구가 있다.
본 발명은 UWB 레이더를 이용하여 피검자의 부정맥을 진단할 수 있는 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따르면, UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법에 있어서, 피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호에서, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 단계; 상기 심박 성분에 대응되는 레이더 신호의 주파수 성분을 분석하는 단계; 및 상기 주파수 성분에 포함된 최대 피크값 및 두번째로 큰 피크값에 대한 비율값의 크기에 따라, 상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 단계를 포함하는 부정맥 진단 방법이 제공된다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법에 있어서, 피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호에서, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 단계; 상기 심박수 성분에 대응되는 레이더 신호에 대해, 상기 수신된 레이더 신호의 수신 시간에 따른 주파수 성분 정보를 생성하는 단계; 상기 주파수 성분에 포함된 피크 값들의 분포 패턴에 따라, 상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 단계를 포함하는 부정맥 진단 방법이 제공된다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 장치에 있어서, 피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호를 입력받는 신호 입력부; 상기 입력된 레이더 신호에서, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 심박 성분 추출부; 상기 심박 성분에 대응되는 레이더 신호의 주파수 성분을 분석하는 주파수 분석부; 상기 주파수 성분에 포함된 최대 피크값 및 두번째로 큰 피크값에 대한 비율값의 크기에 따라, 상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 부정맥 판단부; 및 상기 판단 결과를 출력하는 정보 출력부를 포함하는 부정맥 진단 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호의 주파수 성분을 분석함으로써 피검자의 부정맥을 진단할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, UWB 레이더를 이용하여 비접촉 방식으로 부정맥을 진단할 수 있으므로, 일상 생활에서 간편하게 부정맥을 진단할 수 있으며, 원격으로 부정맥 질환을 모니터링할 수 있다. 또한 피부가 예민하여 전극 부착이 어려운 환자의 부정맥을 진단하기 위해 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부정맥 진단 방법을 설명하기 위한 스펙트로그램을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부정맥 진단 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는 수신된 UWB 레이더 신호의 일예를 도시하는 도면이다.
도 6은 피검자의 제1 및 제2지점에 대한 UWB 레이더 신호를 도시하는 도면이다.
도 7은 피검자의 제1지점에 대한 제1신호와 피검자의 제2지점에 대한 제2신호의 차이를 계산한 결과를 도시하는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부정맥 진단 방법을 설명하기 위한 스펙트로그램(spectrogram)을 도시한 도면으로서, 정상인과 부정맥 환자로부터 반사되어 수신된 UWB 레이더 신호 중 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 분석한 결과를 도시한 도면이다.
도 1(a)는 정상인에 대한 스펙트로그램을 나타내며, 도 1(b)는 부정맥 환자에 대한 스펙트로그램을 나타낸다. 스펙트로그램의 X축은 분(minute)당 주파수를 나타내며, Y축은 수신된 레이더 신호의 수신 시간을 나타낸다. 그리고 스펙트로그램에서 매그니튜드의 크기는 색상으로 표현되며, 청색에 가까울수록 낮은 매그니튜드, 황색에 가까울수록 높은 매그니튜드를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 피크값의 분포 패턴이 정상인과 부정맥 환자의 경우 서로 다름을 알 수 있다. 정상인의 경우 피크값이 주파수 50Hz에서 80Hz 사이에 집중되어 있고, 시간 흐름에 따라 변화폭이 적고 거의 일정하게 분포되어 있지만, 부정맥 환자의 경우 피크값이 매우 불규칙하고 산발적으로 분포되어 있음을 확인할 수 있다.
또한 정상인의 경우, 최대 피크값 즉, 최대 매그니튜드와 두번째로 큰 피크값 즉 두번째로 큰 매그니튜드에 대한 비율값이 2정도로 나타나는데 비해, 부정맥 환자의 경우, 최대 피크값과 두번째로 큰 피크값의 비율값이 1정도로 작게 나타난다. 이는 정상인의 경우, 심장 박동이 규칙적이기 때문에 최대 피크값에 대응되는 주파수에 에너지가 집중되는 반면, 부정맥 환자의 경우 심장 박동이 불규칙적이기 때문에 여러 피크값에 대응되는 주파수로 에너지가 분산되기 때문이다.
이와 같이, 부정맥 환자로부터 반사된 레이더 신호와 정상인으로부터 반사된 레이더 신호를 주파수 영역에서 살펴볼 경우, 서로 다른 특성이 나타나게 되고 결국, 이러한 특성을 이용하여 피검자의 부정맥을 진단할 수 있다. 이하에서, UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법에 대해 보다 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 시스템을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 부정맥 진단 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 부정맥 진단 장치(220)는 피검자(230)로부터 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 피검자(230)가 부정맥 환자인지 정상인인지 여부를 진단한다. UWB 레이더(210)는 피검자(230)로부터 1~2m 정도 이격된 지점에서 피검자 방향으로 레이더 신호를 방사하며, 피검자(230)로부터 반사되는 레이더 신호를 수신한다. 도 2에서는 UWB 레이더와 부정맥 진단 장치가 별도의 장치로 이용되며, UWB 레이더가 부정맥 진단 장치로 수신된 레이더 신호를 제공하는 경우의 실시예가 도시되나, 실시예에 따라서 UWB 레이더는 부정맥 진단 장치에 포함될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 부정맥 진단 장치(220)는 신호 입력부(310), 심박 성분 추출부(320), 주파수 분석부(330), 부정맥 판단부(340) 및 정보 출력부(350)를 포함한다.
신호 입력부(310)는 피검자(230)로부터 반사되어 수신된 레이더 신호를 입력받고, 심박 성분 추출부(320)는 입력된 레이더 신호에서, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출한다.
주파수 분석부(330)는 심박 성분에 대응되는 레이더 신호의 주파수 성분을 분석하여 주파수 성분 정보를 생성한다. 레이더 신호는 시간 흐름에 따라 연속되어 수신되고 따라서 심박 성분에 대응되는 레이더 신호 역시 시간 흐름에 따라 연속되는 신호이기 때문에, 주파수 분석부(330)는 심박 성분에 대응되는 레이더 신호가 수신되는 시간 흐름에 따른 주파수 성분 정보를 생성할 수 있다. 주파수 분석부(330)는 심박 성분에 대응되는 레이더 신호에 대해 미리 설정된 분석 구간 예컨대, 5초 구간 단위로 레이더 신호에 대한 주파수를 분석할 수 있으며, 도 1의 스펙트로그램과 같이, 시간 축 및 주파수 축에 의해 정의되는 주파수 성분 정보를 생성할 수 있다.
부정맥 판단부(340)는 주파수 성분에 포함된 최대 피크값 및 두번째로 큰 피크값에 대한 비율값의 크기에 따라, 피검자(230)의 부정맥 여부를 판단한다. 또는 실시예에 따라서 부정맥 판단부(340)는 주파수 성분에 포함된 피크 값들의 분포 패턴에 따라, 피검자(230)의 부정맥 여부를 판단할 수 있다.
정보 출력부(350)는 부정맥 판단 결과를 출력하는 디스플레이 장치이거나 또는 모바일 단말 등으로 부정맥 판단 결과를 전송하는 통신 장치일 수 있다.
구체적인 부정맥 판단 방법은 이하 도면에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명에 따른 부정맥 진단 방법은 프로세서를 포함하는 부정맥 진단 장치에서 수행될 수 있으며, 부정맥 진단 장치는 도 2와 같은 장치이거나 또는 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치일 수 있다.
UWB 레이더를 통해 송신된 레이더 신호는 피검자로부터 반사되어 UWB 레이더로 수신되며, 본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호에서, 심박(heartbeat) 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출(S410)한다. 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 방법은 도 5 내지 도 7에서 보다 자세히 설명된다.
그리고 본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 심박 성분에 대응되는 레이더 신호의 주파수 성분을 분석(S420)한다.
그리고 본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 주파수 성분에 포함된 최대 피크값 및 두번째로 큰 피크값에 대한 비율값의 크기에 따라, 피검자의 부정맥 여부를 판단(S430)한다. 예를 들어, 부정맥 진단 장치는 비율값이 임계값 이상인 경우 피검자가 정상인 것으로 판단하고, 비율값이 임계값보다 작은 경우 피검자가 부정맥 환자인 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 실시예에서 부정맥 진단 장치는 비율값이 임계값보다 작으면서 1에 근접한 경우 피검자가 부정맥 환자인 것으로 판단할 수 있으며, 1로부터 미리 설정된 범위내에 비율값이 존재하는 경우, 1에 근접한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 임계값은 일예로서 2로 설정될 수 있으나 실시예에 따라 달라질 수 있다.
한편, 실시예에 따라서, 본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 단계 S420에서의 주파수 성분에 포함된 피크 값들의 분포 패턴을 추가로 이용하여 부정맥 여부를 판단할 수 있다. 전술된 바와 같이, 부정맥 진단 장치는 심박수 성분에 대응되는 레이더 신호에 대해, 스펙트로그램과 같이 수신된 레이더 신호의 수신 시간에 따른 주파수 성분 정보를 생성할 수 있는데, 일실시예로서, 부정맥 진단 장치는 미리 설정된 타임 윈도우에 포함된 피크 값들에 대한 주파수가 미리 설정된 주파수 범위를 벗어나는 경우, 피검자가 부정맥 환자인 것으로 판단할 수 있다. 그리고 타임 윈도우에 포함된 피크 값들에 대한 주파수가 미리 설정된 주파수 범위에 포함되는 경우, 피검자가 정상인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 타임 윈도우는 스펙트로그램의 Y축에 대응될 수 있으며, 일실시예로서 1분일 수 있다. 이 경우, 1분 동안 수신된 레이더 신호에 대한 주파수 성분으로부터 피검자의 부정맥 여부가 판단될 수 있다. 단계 S430에서도 타임 윈도우에 포함된 피크값의 비율값이 임계값 이상인 경우 피검자가 정상인 것으로 판단되고, 비율값이 임계값보다 작은 경우 피검자가 부정맥 환자인 것으로 판단될 수 있다.
본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 실시예에 따라서, 비율값을 이용하는 부정맥 판단 방법과 피크 값들의 분포 패턴을 이용하는 부정맥 판단 방법을 선택적으로 이용하거나 동시에 이용할 수 있다. 전술된 부정맥 판단 방법을 동시에 이용하는 경우, 비율값에 따른 부정맥 판단 결과와 피크 값들의 분포 패턴에 따른 부정맥 판단 결과가 일치할 때의 결과를 최종 결과로 판단할 수 있다.
본 발명에 따르면, UWB 레이더를 이용하여 비접촉 방식으로 부정맥을 진단할 수 있으므로, 일상 생활에서 간편하게 부정맥을 진단할 수 있으며, 원격으로 부정맥 질환을 모니터링할 수 있다. 또한 피부가 예민하여 전극 부착이 어려운 환자의 부정맥을 진단하기 위해 이용될 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면, 특정 시간에서 수신된 수신 신호의 주파수 성분만을 분석하여 부정맥을 판단하지 않고, 도 1의 스펙트로그램과 같이 타임 윈도우에 대응되는 상당한 시간 동안 수신된 수신 신호의 주파수 성분을 분석하여 피크값의 비율값이나 피크값들의 분포 패턴을 판단하기 때문에, 보다 정확하게 부정맥을 진단할 수 있다.
도 5는 수신된 UWB 레이더 신호의 일예를 도시하는 도면이며, 도 6은 피검자의 제1 및 제2지점에 대한 UWB 레이더 신호를 도시하는 도면이다. 그리고 도 7은 피검자의 제1지점에 대한 제1신호와 피검자의 제2지점에 대한 제2신호의 차이를 계산한 결과를 도시하는 도면이다.
피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호는 도 5와 같은 그래프로 표현될 수 있다. 도 5에서 X축(fast time)은 UWB 레이더와 반사 지점 사이의 거리를 나타내며, Y축(slow time)은 수신 시간을 나타낸다. 그리고 Y축은 신호의 진폭을 나타낸다. 피검자의 부위 별로 UWB 레이더와의 거리가 다르고, 부위 별 움직임이 다르기 때문에, 피검자의 부위 각각으로부터 반사된 레이더 신호의 진폭이 다르게 나타난다. 예컨대, 피검자의 가슴 부위는 호흡에 따른 움직임뿐만 아니라 심장 운동에 따른 움직임이 발생하는 반면, 다른 부위는 호흡에 따른 움직임이 발생할 뿐 심장 운동에 따른 움직임이 발생하지 않는다.
수신된 레이더 신호는 피검자의 모든 부위로부터 반사된 신호들이 모두 포함된 형태이며, 부정맥 진단을 위해서는 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출할 필요가 있다.
본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하기 위해, 피검자의 제1지점에 대한 제1신호와 피검자의 제2지점에 대한 제2신호의 차이를 계산하고, 계산 결과를 심박 성분에 대응되는 레이더 신호로 이용한다. 피검자의 부위별 신호 중에서 호흡 운동뿐만 아니라 심장 운동에 따른 움직임을 반영하는 신호는, 호흡 운동에 따른 움직임만을 반영하는 신호에 비해 진폭이 크다는 점에 착안하여, 본 발명은 상대적으로 진폭이 큰 신호를 심박 성분도 포함하는 피검자의 제1지점에 대한 제1신호로 선택하고, 상대적으로 진폭이 작은 신호를 심박 성분을 포함하지 않는 피검자의 제2지점에 제2신호로 이용한다. 예컨대 도 5의 X축에서 A 지점에 대한 신호가 제1신호, B 지점에 대한 신호가 제2신호로 이용될 수 있다.
수신된 레이더 신호에서 어느 신호가 심박 성분을 포함하는 피검자의 심장 부근에 대한 신호인지 여부를 확인할 수 없기 때문에, 본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 상대적으로 진폭이 큰 신호를 피검자의 심장 부근에서 반사된 신호로 이용하고, 상대적으로 진폭이 작은 신호를 피검자의 심장에서 멀리 떨어진 지점에서 반사된 신호로 이용한다. 또한 진폭이 매우 작은 신호는 피검자로부터 반사된 신호가 아니므로, 미리 설정된 임계값 이상의 신호를 피검자의 임의 지점으로부터 반사된 신호로 판단하여 제1 및 제2신호를 선택한다.
도 6에서 적색 그래프는 제1신호를 나타내며 청색 신호는 제2신호를 나타낸다. 본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 제1신호와 제2신호의 차이를 계산하기 위해 제1 및 제2신호를 동기화시키고, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2신호를 제1신호에 프로젝션(projection)시킨다. 이후, 부정맥 진단 장치가 제1 및 제2신호의 차이를 계산함으로써, 도 7과 같은 결과가 얻어질 수 있다. 이러한 결과는 ECG 센서를 통한 심장 박동 파형과 매우 유사하다.
본 발명에 따른 부정맥 진단 장치는 도 7과 같은 결과에 대한 스펙트로그램을 생성할 수 있다.
앞서 설명한 기술적 내용들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예들을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 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), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 하드웨어 장치는 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (10)

  1. UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법에 있어서,
    피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호에서, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 단계;
    상기 심박 성분에 대응되는 레이더 신호의 주파수 성분을 분석하는 단계; 및
    상기 주파수 성분에 포함된 최대 피크값 및 두번째로 큰 피크값에 대한 비율값의 크기에 따라, 상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 부정맥 진단 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 단계는
    상기 비율값이 임계값 이상인 경우 상기 피검자가 정상인 것으로 판단하고, 상기 비율값이 상기 임계값보다 작은 경우 상기 피검자가 부정맥 환자인 것으로 판단하는
    부정맥 진단 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 임계값은
    2인
    부정맥 진단 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 단계는
    상기 주파수 성분에 포함된 피크 값들의 분포 패턴을 추가로 이용하여 상기 부정맥 여부를 판단하는
    부정맥 진단 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 부정맥을 판단하는 단계는
    미리 설정된 타임 윈도우에 포함된 상기 피크값들에 대한 주파수가 미리 설정된 주파수 범위를 벗어나는 경우, 상기 피검자가 부정맥 환자인 것으로 판단하는
    부정맥 진단 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 단계는
    상기 피검자의 제1지점에 대한 제1신호와 상기 피검자의 제2지점에 대한 제2신호를 동기화하는 단계; 및
    상기 제1신호와 상기 제2신호의 차이를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 제1신호는 상기 제2신호의 진폭보다 큰 진폭의 신호인
    부정맥 진단 방법.
  7. UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 방법에 있어서,
    피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호에서, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 단계;
    상기 심박수 성분에 대응되는 레이더 신호에 대해, 상기 수신된 레이더 신호의 수신 시간에 따른 주파수 성분 정보를 생성하는 단계; 및
    상기 주파수 성분에 포함된 피크 값들의 분포 패턴에 따라, 상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 단계
    를 포함하는 부정맥 진단 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 단계는
    미리 설정된 타임 윈도우에 포함된 상기 피크 값들에 대한 주파수가 미리 설정된 주파수 범위를 벗어나는 경우, 상기 피검자가 부정맥 환자인 것으로 판단하는
    부정맥 진단 방법.
  9. UWB 레이더를 이용하는 부정맥 진단 장치에 있어서,
    피검자로부터 반사되어 수신된 레이더 신호를 입력받는 신호 입력부;
    상기 입력된 레이더 신호에서, 심박 성분에 대응되는 레이더 신호를 추출하는 심박 성분 추출부;
    상기 심박 성분에 대응되는 레이더 신호의 주파수 성분을 분석하는 주파수 분석부;
    상기 주파수 성분에 포함된 최대 피크값 및 두번째로 큰 피크값에 대한 비율값의 크기에 따라, 상기 피검자의 부정맥 여부를 판단하는 부정맥 판단부; 및
    상기 판단 결과를 출력하는 정보 출력부
    를 포함하는 부정맥 진단 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 부정맥 판단부는
    미리 설정된 타임 윈도우 내에서 상기 비율값이 임계값 이상인 경우 상기 피검자가 정상인 것으로 판단하고, 상기 비율값이 상기 임계값보다 작은 경우 상기 피검자가 부정맥 환자인 것으로 판단하는
    부정맥 진단 장치.
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