KR20190126604A - A device for diagnosis of peripheral neuropathy using wavelet transform of needle electromyography signal - Google Patents

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KR20190126604A
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Abstract

The present invention relates to a device for the diagnosis of peripheral neuropathy using a needle electromyography signal, and more specifically, to a technology for a device for the diagnosis of peripheral neuropathy, which suggests a wavelet transform method capable of statistically processing multiple needle electromyogram signals from one person and performing time-frequency analysis of the needle electromyography signals to have increased reliability and reduced errors in diagnosis and to diagnose peripheral neuropathy immediately after conducting electromyography. The device for the diagnosis of peripheral neuropathy using a needle electromyography signal includes an electromyography detecting unit, a signal processing unit, and a discriminating unit, wherein the signal processing unit is configured to perform wavelet transform on an action potential signal to enable time-frequency analysis.

Description

침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치{A device for diagnosis of peripheral neuropathy using wavelet transform of needle electromyography signal}A device for diagnosis of peripheral neuropathy using wavelet transform of needle electromyography signal

본 발명은 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 사람에게서 추출하는 여러 개의 침 근전도 신호를 통계처리하고, 침 근전도 신호의 시간-주파수 분석이 가능한 웨이블렛 변환 방법을 제시하여 더욱 신뢰도 높고 진단의 오류를 줄일 수 있으며 근전도검사 직후 말초신경병증에 대한 진단을 내릴 수 있는 말초신경병증 감별장치에 관한 기술이다.The present invention relates to a device for discriminating peripheral neuropathy using acupuncture EMG signals, and more particularly, to a wavelet transform method capable of statistically processing a plurality of acupuncture EMG signals extracted from one person and time-frequency analysis of the needle EMG signals. It is a technique for peripheral neuropathy discrimination device that can be diagnosed with peripheral neuropathy immediately after EMG.

근육에서 발생하는 활동전위는 말초신경병증에서 특징적인 양상을 보인다. 이에 따라 신경병증의 평가에 임상적으로 널리 사용하고 있는 방법으로, 침근전도검사가 있다. 검사의 목적은 병변의 존재 유무를 확인하고, 병변이 말초 신경계 운동 단위 혹은 중추 신경계 중 어느 곳을 침범하고 있는가, 병변이 국소적 혹은 전신적인가, 병변의 병태 생리와 중증도는 어떠한가, 그리고 병변이 호전 혹은 악화되고 있는가 등을 판별하는 데 있다. 성인과 소아 모두에서 임상진단과 전기진단검사의 일치도는 약 73~98%의 높은 진단율을 보이는 것으로 알려져 있다.Action potentials occurring in muscles are characteristic of peripheral neuropathy. Accordingly, as a method widely used in the evaluation of neuropathy, there is an acupuncture conduction test. The purpose of the examination is to determine the presence of the lesion, whether the lesion is invading the peripheral nervous system or the central nervous system, whether the lesion is local or systemic, what is the pathophysiology and severity of the lesion, and the lesion is improving. Or is it deteriorating? In both adults and children, the agreement between clinical and electrical diagnostic tests is known to have a high diagnosis rate of 73-98%.

근전도검사에서 추출한 근전도신호는 하나의 운동 단위 모양을 통해 신경병증을 진단하기 위한 피쳐가 추출된다. 여기서, 운동단위(motor unit)는 하나의 전각세포(anterior horn cell)와 신경섬유, 그리고 이에 연결된 모든 근섬유들(muscle fibers)을 총칭하며, 근육을 수축할 때 발생되는 운동단위에서 발생되는 전위를 근전도신호로 검출하는 것이다. 근전도신호는 도 1에 도시된 바와 같이, 크기, 지속시간, 극점, 영점 지난 횟수 등으로 운동단위의 활동전위 양상을 분석할 수 있다.The EMG signal extracted by EMG is extracted from the features of diagnosing neuropathy through the shape of a motor unit. Herein, the motor unit refers to an anterior horn cell, nerve fibers, and all muscle fibers connected thereto, and refers to a potential generated in a motor unit that contracts muscles. It is detected by an EMG signal. As shown in FIG. 1, the EMG signal may analyze an action potential pattern of an exercise unit by magnitude, duration, pole, number of zero points, and the like.

말초신경병증을 진단하기 위해 근전도신호를 처리하는 종래의 기술인 Tkach이 대표저자로 연구한 학회문헌 ‘Research Study of stability of time-domain features for electromyographic pattern recognition’을 살펴보면, 상기 근전도신호의 특징을 파악하여 다수 개의 피쳐를 추출할 수 있는데, 이때 진단에 핵심적인 5개를 뽑자면 지속시간(파장길이, WL, Waveform Length), 영점 지난 횟수(ZC, Zero Crossings), 기울기변경(SSC, Slope Sign Changes), 크기(WA, Willison Amplitude), 평균입방근(RMS, Root Mean Square)이다.Looking at the research literature 'Research Study of stability of time-domain features for electromyographic pattern recognition', which Tkach, a conventional technique for processing EMG signals to diagnose peripheral neuropathy, identifies the characteristics of EMG signals. Multiple features can be extracted, where the five key components for diagnosis are duration (wavelength, WL, waveform length), zero crossings (ZC), slope sign changes (SSC). , Magnitude (WA, Willison Amplitude), root mean square (RMS).

상기 5개의 피쳐를 사용하여 정상인 10세트와 환자 10세트에 대한 진단을 수행한 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2는 지속시간에 대한 영점지난횟수, 영점지난횟수에 대한 기울기변경, 기울기변경에 대한 평균입방근, 크기에 대한 평균입방근을 나타낸 그래프로, 이를 분석하면 정상데이터와 신경병증데이터가 구분이 되지 않는 경우도 발생하는 것을 알 수 있다.Diagnosis of 10 normal sets and 10 sets of patients using the five features is shown in FIG. 2. Figure 2 is a graph showing the number of past zero for the duration, the change in the slope for the past zero, the average cubic root for the change of the slope, the average cubic root for the size, the analysis does not distinguish between normal data and neuropathy data It can be seen that the case occurs.

이렇듯, 근전도검사를 통한 신경병증 진단법은 운동단위의 특징을 정량적으로 표현하고 기술하기가 어려워, 숙련된 전문가가 아니라면 진단하는 것이 쉽지 않은 것이 현실이다.As described above, the diagnosis of neuropathy through electromyography is difficult to quantitatively describe and describe the characteristics of the exercise unit.

Tkach 등, ‘Research Study of stability of time-domain features for electromyographic pattern recognition’, Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2010, 7:21 Tkach et al., “Research Study of stability of time-domain features for electromyographic pattern recognition,” Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation 2010, 7:21

지금까지 근전도 신호를 이용하여 말초신경병증을 진단하기 위해 피쳐를 추출하는 것에 관한 연구가 이루어진 바 있지만, 근전도 검사의 결과를 정량화하여 진단의 용이성을 높이고 오류를 줄이기 위한 연구는 부족하다. 본 발명은 말초신경병증의 진단에 근전도 신호를 신호의 특성에 맞는 기저함수를 이용하여 웨이블릿 변환한 후 피쳐를 추출하고 정상인 기준수치와 비교하는 방식으로 근전도 검사 후 즉시 진단을 내릴 수 있는 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치를 제공하고자 한다.Until now, studies on extracting features for diagnosing peripheral neuropathy using EMG signals have been made, but studies to improve the ease of diagnosis and reduce errors by quantifying the results of EMG tests have been lacking. In the present invention, the electromyography signal for diagnosing peripheral neuropathy is a wavelet transform using a basis function suitable for the characteristics of the signal, and then extracts a feature and compares it with a normal reference value. To provide a peripheral neuropathy discrimination apparatus using.

또한, 본 발명은 한 사람에게서 추출하는 다수 개의 근전도 신호를 통계처리 함으로써 진단의 오류를 줄일 수 있어 신뢰도가 높은 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a peripheral neuropathy discrimination apparatus using a needle electromyography signal with high reliability can reduce the error of the diagnosis by statistical processing a plurality of EMG signals extracted from one person.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another problem to be solved by the present invention not mentioned herein is to those skilled in the art from the following description. It will be clearly understood.

본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치는, 침상전극을 피검사근육에 삽입한 후, 상기 피검사근육이 수축될 때 하나의 운동단위에 대한 활동전위 신호들만이 발생되도록 반복하여 하나의 운동단위에 대한 다수 개의 활동전위 신호를 검출하는 근전도검출부; 시간-주파수 신호의 특성을 시각화할 수 있도록 상기 활동전위 신호를 가공하여 정량화된 수치를 도출하는 신호처리부; 및 상기 정량화된 수치를 기 저장된 정상인을 나타내는 기준수치와 비교하여 상기 활동전위 신호의 양상이 말초신경병증에 해당하는지 혹은 정상인지에 관한 진단정보를 생성하는 감별부;를 포함하고, 상기 신호처리부는 시간-주파수 분석이 가능하도록 상기 활동전위 신호를 웨이블릿변환하는 것을 특징으로 한다.Peripheral neuropathy discrimination apparatus using the acupuncture electromyography signal according to the present invention, after inserting a needle electrode into the muscle to be examined, it is repeated so that only the action potential signals for one exercise unit is generated when the muscle is contracted EMG detection unit for detecting a plurality of action potential signals for one exercise unit; A signal processor for processing the activity potential signal to derive a quantified value so as to visualize characteristics of a time-frequency signal; And a discriminating unit configured to compare the quantified value with a reference value representing a normal person stored in advance, and to generate diagnostic information about whether the activity potential signal corresponds to peripheral neuropathy or is normal. Wavelet transform the action potential signal to enable time-frequency analysis.

본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치에 있어서, 상기 신호처리부는, 상기 검출된 다수 개의 활동전위 신호를 하나의 활동전위 신호로 각각 분할하는 전처리부; 상기 분할된 활동전위 신호들에 대해 모아렛(Morlet)을 기저함수로 설정한 웨이블릿변환을 실시하는 웨이블릿변환부; 상기 웨이블릿변환된 활동전위 신호들 중에서 시간샘플이 정해진 범위에 존재하는 신호들만 분리하여, 스케일에 대해서 상기 정해진 시간샘플 범위에 대한 웨이블릿계수를 더한 웨이블릿계수합을 계산한 후 상기 웨이블릿계수합으로부터 상기 진단정보를 감별할 수 있는 피쳐를 추출하는 피쳐추출부; 및 상기 다수 개의 활동전위 신호에 대해 각각 추출되는 상기 피쳐를 평균하여 동일한 운동단위에 대한 상기 피쳐의 대푯값을 상기 정량화된 수치로 선정하는 데이터선정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the peripheral neuropathy discrimination apparatus using the acupuncture electromyogram signal according to the present invention, The signal processing unit, Pre-processing unit for dividing the detected plurality of action potential signals into a single action potential signal; A wavelet transform unit configured to perform a wavelet transform on the divided action potential signals by setting a molet as a basis function; From the wavelet transformed action potential signals, only signals having a time sample in a predetermined range are separated, and a wavelet coefficient sum obtained by adding a wavelet coefficient for the predetermined time sample range with respect to the scale is calculated, and the diagnosis is performed from the wavelet coefficient sum. Feature extraction unit for extracting a feature that can discriminate information; And a data selecting unit for selecting the representative value of the feature for the same exercise unit as the quantified value by averaging the features extracted for each of the plurality of action potential signals.

본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치에 있어서, 상기 피쳐추출부는, 상기 웨이블릿계수합으로부터 제1피쳐와 제2피쳐를 추출한 후, 상기 웨이블릿계수합과 정상인 데이터의 비교분석을 실시하여 제3피쳐를 추출하는 것을 특징으로 한다.In the peripheral neuropathy discrimination apparatus using the acupuncture electromyogram signal according to the present invention, the feature extraction unit extracts a first feature and a second feature from the wavelet coefficient summation, and then performs a comparative analysis of the wavelet coefficient summation and normal data. And extracting the third feature.

본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치에 있어서, 상기 제1피쳐는 수학식 4를 이용하여 상기 웨이블릿계수합의 실효치로 계산되고, 상기 제2피쳐는 수학식 5를 이용하여 상기 웨이블릿계수합에 대한 중심 스케일로 계산되며, 상기 제3피쳐는 수학식 6을 이용하여 정상인 데이터의 정규화된 정상인 대표 웨이블릿계수합과 상기 웨이블릿계수합 간의 상관분석으로부터 계산되는 것을 특징으로 한다.In the peripheral neuropathy discrimination apparatus using the acupuncture electromyogram signal according to the present invention, the first feature is calculated as an effective value of the wavelet coefficient sum using Equation 4, and the second feature is the wavelet using Equation 5. The third feature is calculated from a correlation analysis between the normalized representative wavelet coefficient sum of normalized data and the wavelet coefficient sum of normal data using Equation 6.

본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치에 있어서, 상기 감별부는, 상기 제1피쳐가 0 내지 3000인 제1조건, 상기 제2피쳐가 15 내지 23인 제2조건, 상기 제3피쳐가 0.8 내지 1인 제3조건을 만족하는 지 여부를 각각 감별하고, 상기 제1조건 내지 상기 제3조건을 모두 만족하면 ‘정상’결과를, 상기 제1조건 내지 상기 제3조건 중 어느 하나라도 만족하지 못하면 ‘말초신경병증’결과를 포함하는 진단정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.In the peripheral neuropathy discrimination apparatus using the acupuncture electromyogram signal according to the present invention, the discriminating unit may include: a first condition in which the first feature is 0 to 3000, a second condition in which the second feature is 15 to 23, and the third Differentiate whether the feature satisfies the third condition of 0.8 to 1, and if all of the first to third conditions are satisfied, the result is 'normal', and any one of the first to third conditions If it is not satisfactory, it is characterized by generating diagnostic information including the results of 'peripheral neuropathy'.

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치는, 말초신경병증의 진단에 근전도 신호를 신호의 특성에 맞는 기저함수를 이용하여 웨이블릿 변환한 후 피쳐를 추출하고 정상인 기준수치와 비교하는 방식으로 근전도 검사 후 즉시 진단을 내릴 수 있는 효과가 있다. By means of solving the above problems, peripheral neuropathy discrimination apparatus using acupuncture electromyography signal of the present invention, after diagnosing peripheral neuropathy by wavelet transforming the electromyography signal using a basis function suitable for the characteristics of the signal and extracting features It is effective to make a diagnosis immediately after electromyography in a way that is compared with a normal reference value.

또한, 본 발명의 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치는, 한 사람에게서 추출하는 다수 개의 근전도 신호를 통계처리 함으로써 진단의 오류를 줄일 수 있어 검사의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the peripheral neuropathy discrimination apparatus using the acupuncture EMG signal of the present invention can reduce the error of diagnosis by statistically processing a plurality of EMG signals extracted from a person has the effect of increasing the reliability of the test.

도 1은 운동단위활동전위의 양상에 대해 구분할 수 있는 파라미터를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따라 정상인과 말초신경병증 환자가 근전도검사를 실시하였을 때 나타난 결과그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치의 감별프로세스를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 과정에서 각각의 운동단위에 대한 정상데이터(NR)와 신경병증데이터(NR)를 나타낸 그래프이다.
도 6은 Db2, Db4, Meyer, Morlet 기저함수 각각의 기본파형과, 웨이블릿변환 그래프, 및 정상 데이터와 말초신경병증 데이터에 대한 피쳐를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 근전도 신호의 특성을 잘 나타내기 위해 사용되는 웨이블릿 변환의 기저함수를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 과정에서 분할된 근전도 신호를 웨이블릿 변환한 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 운동단위와 웨이블릿함수의 중심이 일치하는 곳의 웨이블릿 계수가 신호의 특성을 가장 잘 나타내는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 과정에서 웨이블릿계수합을 도출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 정해진 시간 범위에 대해 각각 정상인 신호와 말초신경병증 환자 신호의 피쳐를 도시한 그래프이다.
도 12는 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 과정에서 정상인 데이터와의 상관계수를 추출하기 위해 다수 개의 정상인 데이터 중에서 대표 정상인 데이터가 선정된 그래프이다.
도 13은 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 과정에서 신경병증 환자의 근전도검사 시 반복하였던 동일한 운동단위에 대한 다수 개의 활동전위에 대한 각각의 피쳐에 있어서 대푯값이 선정된 그래프이다.
도 14는 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 과정에서 정상인을 나타내는 기준수치를 판별하기 위한 그래프이다.
1 is a diagram illustrating parameters that can be distinguished for aspects of exercise unit activity potential.
Figure 2 is a graph showing the results when the normal and peripheral neuropathy patients undergoing electromyography according to the prior art.
Figure 3 is a block diagram of a peripheral neuropathy discrimination apparatus using acupuncture EMG signal according to the present invention.
4 is a diagram illustrating a differentiation process of a peripheral neuropathy discrimination apparatus using acupuncture electromyogram signal according to the present invention.
5 is a graph showing normal data (NR) and neuropathy data (NR) for each exercise unit in the peripheral neuropathy discrimination process using the acupuncture EMG signal according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the fundamental waveforms of the Db2, Db4, Meyer, and Morlet basis functions, wavelet transform graphs, and features for normal data and peripheral neuropathy data.
7 is a graph showing the basis function of the wavelet transform used to well characterize the EMG signal according to the present invention.
8 is a diagram showing the results of wavelet transforming the EMG signal divided in the peripheral neuropathy discrimination process using the needle electromyogram signal according to the present invention.
9 is a view for explaining that the wavelet coefficient where the center of the motion unit and the wavelet function coincide best represents the characteristics of the signal.
FIG. 10 is a diagram illustrating a process of deriving wavelet coefficients in a peripheral neuropathy discrimination process using acupuncture EMG signals according to the present invention.
11 is a graph depicting features of normal and peripheral neuropathy patient signals, respectively, for a defined time range in accordance with the present invention.
12 is a graph in which representative normal data is selected from a plurality of normal data in order to extract a correlation coefficient with normal data in a peripheral neuropathy discrimination process using the acupuncture EMG signal according to the present invention.
FIG. 13 is a graph in which representative values are selected for each feature of a plurality of action potentials for the same exercise unit repeated during electromyography of a neuropathy patient in the peripheral neuropathy discrimination process using the acupuncture electromyography signal according to the present invention.
14 is a graph for determining a reference value indicating a normal person in the peripheral neuropathy discrimination process using the acupuncture EMG signal according to the present invention.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.Specific matters including the problem to be solved, the solution to the problem, and the effects of the present invention as described above are included in the embodiments and drawings to be described below. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초말초신경병증 감별 장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 침상전극을 피검사근육에 삽입한 후, 상기 피검사근육이 수축될 때 하나의 운동단위에 대한 활동전위 신호들만이 발생되도록 반복하여 하나의 운동단위에 대한 다수 개의 활동전위 신호를 검출하는 근전도검출부(10); 시간-주파수 신호의 특성을 시각화할 수 있도록 상기 활동전위 신호를 가공하여 정량화된 수치를 도출하는 신호처리부(20); 및 상기 정량화된 수치를 기 저장된 정상인을 나타내는 기준수치와 비교하여 상기 활동전위 신호의 양상이 말초신경병증에 해당하는지 혹은 정상인지에 관한 진단정보를 생성하는 감별부(30);를 포함한다.In the peripheral peripheral neuropathy discrimination apparatus using the acupuncture EMG signal according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, after inserting the needle electrode to the test muscles, when the test muscles contract one movement An EMG detector 10 which detects a plurality of action potential signals for one exercise unit by repeating only activity potential signals for a unit; A signal processor 20 for processing the activity potential signal to derive a quantified value so as to visualize the characteristics of the time-frequency signal; And a discrimination unit 30 that compares the quantified value with a reference value representing a normal stored person and generates diagnostic information on whether the activity potential signal corresponds to peripheral neuropathy or is normal.

먼저, 상기 근전도검출부(10)는, 통상적으로 알려져 있는 침 근전도 검사의 방법을 이용하며, 전달되는 전기자극을 확인하고자 하는 피검사근육에 침상전극을 삽입하고, 하나의 운동단위에 대한 운동단위활동전위만이 나오도록 반복하여 검출한다. 여기서, 운동단위활동전위란 하나의 운동단위가 수축될 때 발생되는 전기신호이다.First, the EMG detection unit 10, using a commonly known method of acupuncture electromyography, inserts a needle electrode to the test muscle to check the electrical stimulation delivered, and exercise unit activity for one exercise unit Detect repeatedly so that only the potential comes out. Here, the exercise unit activity potential is an electric signal generated when one exercise unit is contracted.

다음으로, 상기 신호처리부(20)는, 시간-주파수 분석이 가능하도록 상기 활동전위 신호를 웨이블릿변환하고 말초신경병증 진단을 위한 피쳐를 추출하는 것을 주된 특징으로 하며, 도 4에 도시된 말초신경병증 감별 프로세스를 수행한다.Next, the signal processing unit 20 is characterized in that the wavelet transform the action potential signal to enable time-frequency analysis and extract features for diagnosing peripheral neuropathy, the peripheral neuropathy shown in Figure 4 Perform the sifting process.

또한, 상기 신호처리부(20)는 검출된 다수 개의 상기 활동전위 신호를 하나의 활동전위 신호로 각각 분할하는 전처리부(21); 상기 분할된 활동전위 신호들에 대해 모아렛(Morlet)을 기저함수로 설정한 웨이블릿변환을 실시하는 웨이블릿변환부(22); 상기 웨이블릿변환된 활동전위 신호들 중에서 시간샘플이 정해진 범위에 존재하는 신호들만 분리하여, 스케일에 대해서 상기 정해진 시간샘플 범위에 대한 웨이블릿계수를 더한 웨이블릿계수합을 계산한 후 상기 웨이블릿계수합으로부터 상기 진단정보를 감별할 수 있는 피쳐를 추출하는 피쳐추출부(23); 및 상기 다수 개의 활동전위 신호에 대해 각각 추출되는 상기 피쳐를 평균하여 동일한 운동단위에 대한 상기 피쳐의 대푯값을 상기 정량화된 수치로 선정하는 데이터선정부(24);를 포함한다.In addition, the signal processor 20 may include a preprocessor 21 for dividing the plurality of detected action potential signals into one action potential signal; A wavelet transform unit 22 for performing a wavelet transform in which a molet is set as a basis function for the divided action potential signals; From the wavelet transformed action potential signals, only signals having a time sample in a predetermined range are separated, and a wavelet coefficient sum obtained by adding a wavelet coefficient for the predetermined time sample range with respect to the scale is calculated, and the diagnosis is performed from the wavelet coefficient sum. Feature extraction unit 23 for extracting a feature that can discriminate information; And a data selecting unit 24 for selecting the representative value of the feature for the same exercise unit as the quantified value by averaging the features respectively extracted for the plurality of action potential signals.

상기 전처리부(21)는, 하나의 운동단위에 대한 다수 개의 활동전위 신호를 하나의 데이터들로 분할한다. 근전도 신호를 1번 측정하여 나온 데이터는 1개의 세트로 정의되고, 1개의 세트는 1개의 운동단위에 대해 다수 개의 활동 전위 데이터를 포함하는 것이다. 예를 들면, 정상인 10세트와 말초신경병증 환자 10세트의 데이터가 있다면 각 세트당 1개의 운동단위에 대한 활동전위 신호 개수가 약 30 내지 70개 존재하므로, 약 1000개의 데이터가 나올 수 있다. 도 5는 각각의 운동단위에 대한 정상데이터(NR)와 신경병증데이터(NP)를 2세트 씩 그래프로 나타낸 것이다.The preprocessor 21 divides a plurality of action potential signals for one exercise unit into one data. The data obtained by measuring the EMG signal once is defined as one set, and one set includes a plurality of action potential data for one exercise unit. For example, if there are 10 sets of normal people and 10 sets of peripheral neuropathy patients, about 30 to 70 activity potential signals for each exercise unit exist in each set, and thus about 1000 data may be generated. 5 is a graph showing two sets of normal data (NR) and neuropathy data (NP) for each exercise unit.

상기 웨이블릿변환부(22)는, 모양, 크기, 주파수 특성으로 동시에 분류 가능하도록 상기 활동전위 신호를 웨이블릿변환하는 것을 특징으로 한다.The wavelet transform unit 22 may wavelet transform the active potential signal to be simultaneously classified into a shape, a magnitude, and a frequency characteristic.

웨이블릿변환은 신호를 기저함수(mother wavelet function)이라고 불리는 작은 파로 표현하는 신호처리 기법으로, 기저함수의 확대 및 축소의 스케일과 위치 이동을 통하여 신호를 표현한다.Wavelet transform is a signal processing technique that expresses a signal as a small wave called a mother wavelet function. The wavelet transform represents a signal by moving the scale and position of the expansion and contraction of the basis function.

웨이블릿변환의 식은 하기 수학식 1과 같다.The equation of the wavelet transform is shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

이때, C는 웨이블릿 계수이다.Where C is the wavelet coefficient.

웨이블릿 변환의 기저함수는 Db2, Db4, Meyer, Morlet 등이 존재한다. 기저함수는 활동전위의 기본형태를 잘 표현하여, 정상인 데이터와 말초신경병증 데이터의 구분이 명확할 수 있는 종류를 선택하여야 한다.The basic functions of the wavelet transform include Db2, Db4, Meyer, and Morlet. Basal functions should be well-expressed in the basic form of action potentials and should be selected so that the distinction between normal and peripheral neuropathy data is clear.

도 6은 각 기저함수의 기본파형과, 웨이블릿변환 그래프, 및 정상 데이터와 말초신경병증 데이터에 대한 피쳐를 도시한 그래프를 나타내며, 이를 참조하면, 모아렛(Morlet)이 활동전위의 기본형태를 가장 잘 표현할 수 있는 기저함수임을 알 수 있다.FIG. 6 shows a basic waveform of each basis function, a wavelet transform graph, and a graph showing features of normal data and peripheral neuropathy data. Referring to this, Morlet simulates the basic shape of the action potential. It can be seen that it is a basic function that can be well expressed.

즉, 운동단위에 의한 근전도신호의 기본형태와 말초신경병증환자의 형태의 차이를 고려하였을 때, 상기 차이를 잘 구분할 수 있는 기저함수는 모아렛(Morlet)이었다.In other words, considering the difference between the basic form of EMG signal and peripheral neuropathy form by exercise unit, the basis function that can distinguish the difference was Morlet.

본 발명에서는 웨이블릿변환을 위한 기저함수는 운동단위의 활동전위 기본형태를 잘 표현할 수 있는 모아렛(Morlet)으로 설정하였다. 모아렛(Morlet) 기저함수의 식은 하기의 수학식 2와 같으며, 파형 그래프는 도 7에 도시된 바와 같다.In the present invention, the basis function for the wavelet transform is set to a molet capable of expressing the basic form of the action potential of the exercise unit. The formula of the molet basis function is shown in Equation 2 below, and the waveform graph is shown in FIG. 7.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

웨이블릿 변환에 있어서, 신호의 특성을 잘 나타내기 위해서는 기저함수를 적절하게 선택하는 것은 매우 중요하다. 분석할 신호와 형태가 유사하다면 웨이블릿 변환 결과에서 신호의 특성을 잘 관찰할 수 있기 때문이다. 모아렛(Morlet) 웨이블릿변환은 임펄스신호와 유사한 형태를 지닌 기저함수를 사용하는 것이며, 기계시스템의 고장신호, 심전도, 근전도 신호와 같은 인체 신호는 임펄스 형태의 신호이다.In wavelet transform, it is very important to properly select the basis function in order to represent the characteristics of the signal well. If the signal is similar to the shape to be analyzed, the characteristics of the signal can be observed in the wavelet transform results. The Morlet wavelet transform uses a basis function that has a similar shape to an impulse signal. Human signals such as fault signals, electrocardiograms, and EMG signals of mechanical systems are impulse signals.

상기 웨이블릿변환부(22)는 정상인과 말초신경병증 환자의 근전도 신호를 모아렛(Morlet) 웨이블릿 변환하여 도 8에 도시한 바와 같이 나타낼 수 있다. 좌측 그래프는 근전도 시간신호 그래프이고, 이를 웨이블릿 변환한 결과인 우측 그래프는 시간-스케일(주파수)에 대한 웨이블릿 계수를 색으로 표시한 그래프이다. 여기서, 주파수는 슈도주파수를 의미하고, 슈도주파수는 기저함수마다 정해지는 중심주파수에 의해, 슈도주파수의 역수에 비례하는 변수인 스케일로 대체되어 도 8과 같이 웨이블렛 변환 그래프로 도시되며, 슈도주파수와 스케일의 관계는 하기의 수학식 3과 같다.The wavelet transform unit 22 may perform a Morlet wavelet transform of EMG signals of a normal person and a peripheral neuropathy patient, as shown in FIG. 8. The graph on the left is an EMG time signal graph, and the graph on the right, which is the result of wavelet transform, is a graph showing wavelet coefficients with respect to time-scale (frequency) in color. Here, the frequency means the pseudo frequency, and the pseudo frequency is replaced by a scale that is a variable proportional to the inverse of the pseudo frequency by the center frequency determined for each basis function, and is shown in a wavelet transform graph as shown in FIG. 8. The relationship between scales is shown in Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서,

Figure pat00004
는 스케일
Figure pat00005
에 해당하는 슈도 주파수(Hz)이고,here,
Figure pat00004
Scale
Figure pat00005
Is the pseudo frequency in Hz,

Figure pat00006
는 웨이블릿의 중심 주파수(Hz)이고,
Figure pat00006
Is the center frequency of the wavelet (Hz),

Figure pat00007
는 스케일이며,
Figure pat00007
Is the scale,

Figure pat00008
는 샘플링 시간(
Figure pat00009
)을 의미한다.
Figure pat00008
Is the sampling time (
Figure pat00009
).

하기 표 1은 슈도주파수를 스케일로 변환시킨 값을 나타낸다. 본 발명에서는 슈도주파수를 스케일의 범위 1~70까지 변환하였으므로, 분석가능한 주파수의 범위는 58Hz 내지 4060Hz이다.Table 1 shows a value obtained by converting the pseudo frequency into a scale. In the present invention, since the pseudo frequency is converted to the scale range 1 to 70, the range of the frequency that can be analyzed is 58 Hz to 4060 Hz.

스케일scale 슈도주파수(Hz)Pseudofrequency (Hz) 1010 406406 2020 203203 4040 102102 7070 5858

상기 피쳐추출부(23)는, Morlet 웨이블릿변환된 활동전위 신호들 중에서 상기 진단정보를 감별할 수 있는 피쳐를 추출하도록 마련된다.The feature extractor 23 is provided to extract a feature capable of discriminating the diagnostic information from the Morlet wavelet transformed action potential signals.

운동단위의 활동전위신호는 도 9에 도시된 바와 같이, 가장 큰 값을 가지는 시간샘플이 0인 특성을 가지고 있다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 웨이블릿함수의 중심이 0 근처일 때를 비교하는 것이 적절할 것이며, 웨이블릿계수합을 도출하기 위해 신호들을 분리하는 시간샘플의 정해진 범위를 설정해야 할 것이다.As shown in FIG. 9, the activity potential signal of the exercise unit has a characteristic that a time sample having the largest value is zero. Thus, as shown in FIG. 10, it would be appropriate to compare when the center of the wavelet function is near zero, and a predetermined range of time samples for separating signals to set the wavelet coefficient sum will have to be set.

상기 웨이블릿계수합은 시간샘플이 상기 정해진 범위 내의 신호 웨이블릿계수들을 스케일에 대해 합산하여 계산된다.The wavelet coefficient sum is computed by a time sample summing signal wavelet coefficients within the predetermined range with respect to the scale.

본 발명의 상기 정해진 범위는 일 실시예에 따르면 -1 내지 1, 다른 일 실시예에 따르면 -2 내지 2, 또 다른 일 실시예에 따르면 -3 내지 3으로 설정될 수 있다.The predetermined range of the present invention may be set to -1 to 1 according to one embodiment, -2 to 2 according to another embodiment, and -3 to 3 according to another embodiment.

도 11은 상술한 3개의 범위(-1 내지 1, 또는 -2 내지 2, 또는 -3 내지 3)에 대해 각각 정상인 신호와 말초신경병증 환자 신호의 피쳐를 도시한 그래프를 나타내는 것으로, 3개의 범위 모두 명확하게 구분될 수 있음을 알 수 있다.FIG. 11 shows a graph depicting features of normal and peripheral neuropathy patient signals for the three ranges described above (-1 to 1, or -2 to 2, or -3 to 3), respectively. It can be seen that all can be clearly distinguished.

이때, 상기 피쳐추출부(23)는 상기 계산된 웨이블릿계수합으로부터 제1피쳐와 제2피쳐를 추출할 수 있다.In this case, the feature extraction unit 23 may extract the first feature and the second feature from the calculated wavelet coefficient sum.

또한, 상기 피쳐추출부(23)는 말초신경병증과 정상인의 신호를 더욱 확실히 구분하기 위해, 도 12에 도시된 바와 같이, 정상인의 근전도 신호를 웨이블릿 변환한 정상인의 다수 개의 신호에 대한 웨이블릿계수합을 정규화하여 정상인 대표 웨이블릿계수합을 도출한다.In addition, the feature extraction unit 23, in order to more clearly distinguish the peripheral neuropathy and the signal of the normal person, as shown in Figure 12, the wavelet coefficient sum for a plurality of signals of the normal person wavelet transformed the EMG signal of the normal person The normalized representative wavelet coefficient sum is derived.

이때, 상기 피쳐추출부(23)는 상기 도출된 정상인 대표 웨이블릿계수합과 상기 웨이블릿계수합 간의 비교분석, 구체적으로 상관분석을 실시하여 제3피쳐를 추출할 수 있다.In this case, the feature extractor 23 may extract a third feature by performing a comparative analysis, specifically, a correlation analysis between the derived representative wavelet coefficient sum and the wavelet coefficient sum.

상기 제1피쳐는 하기의 수학식 4를 이용하여 상기 웨이블릿계수합의 실효치로 계산될 수 있다.The first feature may be calculated as an effective value of the wavelet coefficient sum using Equation 4 below.

[수학식 4][Equation 4]

Figure pat00010
Figure pat00010

여기서, n은 스케일의 개수이고,Where n is the number of scales,

(상술한 바에 따르면, 본 발명에서는 스케일의 범위를 1~70으로 설정하였으므로, n은 70)(According to the above, in the present invention, since the range of the scale is set to 1 to 70, n is 70).

C는 신호 각각의 웨이블릿계수합이다.C is the wavelet coefficient sum of each signal.

상기 제2피쳐는 하기의 수학식 5를 이용하여 상기 웨이블릿계수합에 대한 중심 스케일로 계산될 수 있다.The second feature may be calculated as a center scale for the wavelet coefficient sum using Equation 5 below.

[수학식 5][Equation 5]

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서, s는 스케일이고,Where s is the scale,

C(s)는 각 스케일에 대한 웨이블릿계수합이다.C (s) is the wavelet coefficient sum for each scale.

상기 제3피쳐는 하기의 수학식 6을 이용하여 상기 정상인 대표 웨이블릿계수합과 상기 웨이블릿계수합 간의 상관분석으로부터 계산될 수 있다.The third feature may be calculated from a correlation analysis between the normal representative wavelet coefficient sum and the wavelet coefficient sum using Equation 6 below.

[수학식 6][Equation 6]

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서, x는 웨이블릿계수합이고,Where x is the wavelet coefficient sum,

Figure pat00013
는 x(웨이블릿계수합)의 평균이고,
Figure pat00013
Is the average of x (the wavelet coefficients),

y는 정상인 대표 웨이블릿계수합이며,y is the normal representative wavelet coefficient,

Figure pat00014
는 y(정상인 대표 웨이블릿계수합)의 평균이다.
Figure pat00014
Is the average of y (normal representative wavelet coefficients).

상기 데이터추출부(24)는 말초신경병증 환자의 모든 운동 단위 신호가 전부 말초신경병증 특징을 띄는 것은 아니기 때문에, 도 13에 도시된 바와 같이 동일한 운동단위에 대한 다수 개의 활동전위 신호로부터 추출되는 상기 피쳐들을 평균하여 동일한 운동단위에 대한 피쳐들의 대푯값을 선정하여, 상기 대푯값으로 하여금 말초신경병증에 대한 진단을 실시할 수 있도록 한다.Since the data extracting unit 24 does not have all of the motor unit signals of peripheral neuropathy patients, all of them are characterized by peripheral neuropathy. As shown in FIG. 13, the data extracting unit 24 is extracted from a plurality of action potential signals for the same motor unit. By averaging the features, a representative value of the features for the same exercise unit is selected, so that the representative value enables the diagnosis of peripheral neuropathy.

한편, 말초신경병증에 대한 신속하고 효율적인 진단을 위해서는, 정량화된 피쳐의 대푯값이 임계값으로 설정될 수 있는 정상인 기준 수치와 비교하는 것이 바람직할 것이다. 이를 위해, 본 발명에서는 정상인 기준 수치를 도출하기 위해 정상인의 데이터로 상술한 모든 과정을 거쳐, 도 14에 정상인과 말초신경병증 데이터를 함께 나타내었다. 그 결과, 정상인 신호는 말초신경병증 신호에 대비하여 상기 제1피쳐인 실효치는 0 내지 3000, 상기 제2피쳐인 중심 스케일은 15 내지 23, 상기 제3피쳐인 상관계수는 0.8 내지 1을 모두 만족하는 결론을 세울 수 있었다. 따라서, 상술한 수치들은 피검자가 정상인지 말초신경병증인지 구분할 수 있는 정상인 판별기준으로 사용될 수 있음은 물론이다.On the other hand, for a quick and efficient diagnosis of peripheral neuropathy, it would be desirable to compare the representative value of the quantified feature with a normal reference value that can be set as a threshold. To this end, in the present invention, the normal person and peripheral neuropathy data are shown together in FIG. As a result, the normal signal satisfies the effective value of the first feature 0 to 3000, the central scale of the second feature is 15 to 23, and the correlation coefficient of the third feature is 0.8 to 1 compared to the peripheral neuropathy signal. Could conclude. Therefore, the above-described numerical values can be used as a normal discrimination criterion for distinguishing whether the subject is normal or peripheral neuropathy.

다음으로, 상기 감별부(30)는 피검자의 근전도검사 직후 신속하고 신뢰도가 높은 말초신경병증 진단을 위하여 상술한 정상인 판별기준에 따라, 상기 제1피쳐가 0 내지 3000인 제1조건, 상기 제2피쳐가 15 내지 23인 제2조건, 상기 제3피쳐가 0.8 내지 1인 제3조건을 만족하는 지 여부를 감별한다. 그 후, 상기 감별부(30)는 상기 제1조건 내지 상기 제3조건을 모두 만족하면 ‘정상’결과를, 상기 제1조건 내지 상기 제3조건 중 어느 하나라도 만족하지 못하면 ‘말초신경병증’결과를 포함하는 진단정보를 생성할 수 있다.Next, the discriminating unit 30 is a first condition of the first feature is 0 to 3000 in accordance with the above-described normal criteria for diagnosing peripheral neuropathy quickly and reliably immediately after the EMG test of the subject, the second condition The second condition having the features 15 to 23 and the third condition having the first features 0.8 to 1 are discriminated. After that, the discriminating unit 30 satisfies a 'normal' result when all of the first to third conditions are satisfied, and 'peripheral neuropathy' if any of the first to third conditions are not satisfied. Diagnostic information including the results may be generated.

여기서, 상기 진단정보는 단순히 ‘정상’인지 ‘말초신경병증’인지 감별하는 것뿐만 아니라, 지난 검사 시 시간에 따른 변화를 포함하여 치료에 따른 완화되는 모습을 용이하게 관찰할 수 있고, 또한 ‘정상’데이터로부터 얼마나 벗어나 있는지에 따라 수치에 대한 레벨을 설정하여 질병의 중증도 또한 포함될 수 있을 것이다.Here, the diagnostic information may not only discriminate whether it is 'normal' or 'peripheral neuropathy', but also easily observe the relief of the treatment including the change over time during the last test, and also the 'normal' 'The severity of the disease may also be included by setting levels for the numbers depending on how far from the data.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치는 말초신경병증을 진단하기 위해 숙련되지 않은 사람이라도 신뢰도 높고 진단의 오류를 줄일 수 있으며 근전도검사 직후 빠른 진단을 내릴 수 있다.As described above, the peripheral neuropathy discrimination apparatus using the acupuncture electromyography signal according to the present invention is highly reliable and can reduce the error of diagnosis even for an inexperienced person to diagnose peripheral neuropathy. .

또한, 말초신경병증과 근육병은 신호가 또 다른 특성을 가지고 있기 때문에, 본 발명의 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치를 활용하여 말초신경병증 뿐만 아니라 근육병에서의 특징적인 활동전위 또한 시각화 및 정량화할 수 있어 임상적으로 활용도가 더욱 높아질 것이다.In addition, since peripheral neuropathy and myopathy have different characteristics of signals, the peripheral neuropathy discrimination apparatus using the needle electromyography signal of the present invention can be used to visualize and quantify not only peripheral neuropathy but also characteristic action potentials in muscle disease. It can be used more clinically.

상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The technical configuration of the present invention described above will be understood by those skilled in the art that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modifications derived from an equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 근전도검출부
20 : 신호처리부
21 : 전처리부
22 : 웨이블렛변환부
23 : 피쳐추출부
24 : 데이터선정부
30 : 감별부
10: EMG detector
20: signal processing unit
21: preprocessing unit
22: wavelet transform unit
23: feature extraction unit
24: data selection
30: discrimination unit

Claims (5)

침상전극을 피검사근육에 삽입한 후, 상기 피검사근육이 수축될 때 하나의 운동단위에 대한 활동전위 신호들만이 발생되도록 반복하여 하나의 운동단위에 대한 다수 개의 활동전위 신호를 검출하는 근전도검출부;
시간-주파수 신호의 특성을 시각화할 수 있도록 상기 활동전위 신호를 가공하여 정량화된 수치를 도출하는 신호처리부; 및
상기 정량화된 수치를 기 저장된 정상인을 나타내는 기준수치와 비교하여 상기 활동전위 신호의 양상이 말초신경병증에 해당하는지 혹은 정상인지에 관한 진단정보를 생성하는 감별부;를 포함하고,
상기 신호처리부는 시간-주파수 분석이 가능하도록 상기 활동전위 신호를 웨이블릿변환하는 것을 특징으로 하는 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치.
After inserting the needle electrode into the muscle to be examined, the EMG detector detects a plurality of activity potential signals for one exercise unit by repeatedly generating only the action potential signals for one exercise unit when the muscle to be examined contracts. ;
A signal processor for processing the activity potential signal to derive a quantified value so as to visualize characteristics of a time-frequency signal; And
And a discriminating unit configured to compare the quantified value with a reference value representing a normal person, which is stored in advance, to generate diagnostic information on whether the activity potential signal corresponds to peripheral neuropathy or is normal.
The signal processor unit peripheral neuropathy discrimination apparatus using acupuncture EMG signal, characterized in that the wavelet transform the action potential signal to enable time-frequency analysis.
제1항에 있어서,
상기 신호처리부는,
상기 검출된 다수 개의 활동전위 신호를 하나의 활동전위 신호로 각각 분할하는 전처리부;
상기 분할된 활동전위 신호들에 대해 모아렛(Morlet)을 기저함수로 설정한 웨이블릿변환을 실시하는 웨이블릿변환부;
상기 웨이블릿변환된 활동전위 신호들 중에서 시간샘플이 정해진 범위에 존재하는 신호들만 분리하여, 스케일에 대해서 상기 정해진 시간샘플 범위에 대한 웨이블릿계수를 더한 웨이블릿계수합을 계산한 후 상기 웨이블릿계수합으로부터 상기 진단정보를 감별할 수 있는 피쳐를 추출하는 피쳐추출부; 및
상기 다수 개의 활동전위 신호에 대해 각각 추출되는 상기 피쳐를 평균하여 동일한 운동단위에 대한 상기 피쳐의 대푯값을 상기 정량화된 수치로 선정하는 데이터선정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치.
The method of claim 1,
The signal processing unit,
A preprocessor dividing the detected plurality of action potential signals into one action potential signal;
A wavelet transform unit configured to perform a wavelet transform on the divided action potential signals by setting a molet as a basis function;
From the wavelet transformed action potential signals, only signals having a time sample within a predetermined range are separated, and a wavelet coefficient sum obtained by adding a wavelet coefficient for the predetermined time sample range with respect to a scale is calculated, and the diagnosis is performed from the wavelet coefficient sum. Feature extraction unit for extracting a feature that can discriminate information; And
And a data preliminary unit for selecting the representative value of the feature for the same exercise unit as the quantified value by averaging the features extracted for each of the plurality of action potential signals. Neuropathy differentiation device.
제2항에 있어서,
상기 피쳐추출부는,
상기 웨이블릿계수합으로부터 제1피쳐와 제2피쳐를 추출한 후,
상기 웨이블릿계수합과 정상인 데이터의 비교분석을 실시하여 제3피쳐를 추출하는 것을 특징으로 하는 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치.
The method of claim 2,
The feature extraction unit,
After extracting the first feature and the second feature from the wavelet coefficient sum,
Peripheral neuropathy discrimination apparatus using acupuncture EMG signal, characterized in that the third feature is extracted by performing a comparative analysis of the wavelet coefficient sum and normal data.
제3항에 있어서,
상기 제1피쳐는 하기의 수학식 4를 이용하여 상기 웨이블릿계수합의 실효치로 계산되고,
[수학식 4]
Figure pat00015

여기서, n은 스케일의 개수이고,
C는 상기 웨이블릿계수합이며,
상기 제2피쳐는 하기의 수학식 5를 이용하여 상기 웨이블릿계수합에 대한 중심 스케일로 계산되고,
[수학식 5]
Figure pat00016

여기서, s는 스케일이고,
C(s)는 스케일 s에 대한 웨이블릿계수합이며,
상기 제3피쳐는 하기의 수학식 6을 이용하여 정상인 데이터의 정규화된 정상인 대표 웨이블릿계수합과 상기 웨이블릿계수합 간의 상관분석으로부터 계산되고,
[수학식 6]
Figure pat00017

여기서, x는 웨이블릿계수합이고,
Figure pat00018
는 x의 평균이고,
y는 정상인 대표 웨이블릿계수합이며,
Figure pat00019
는 y의 평균인 것을 특징으로 하는 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치.
The method of claim 3,
The first feature is calculated as the effective value of the wavelet coefficient sum using Equation 4 below,
[Equation 4]
Figure pat00015

Where n is the number of scales,
C is the wavelet coefficient sum,
The second feature is calculated as the center scale for the wavelet coefficient sum using Equation 5 below.
[Equation 5]
Figure pat00016

Where s is the scale,
C (s) is the wavelet coefficient sum for the scale s,
The third feature is calculated from the correlation analysis between the normalized representative wavelet coefficient sum and the wavelet coefficient sum of normalized data using Equation 6 below.
[Equation 6]
Figure pat00017

Where x is the wavelet coefficient sum,
Figure pat00018
Is the mean of x,
y is the normal representative wavelet coefficient,
Figure pat00019
Peripheral neuropathy discrimination apparatus using acupuncture EMG signal, characterized in that the average of y.
제4항에 있어서,
상기 감별부는,
상기 제1피쳐가 0 내지 3000인 제1조건,
상기 제2피쳐가 15 내지 23인 제2조건,
상기 제3피쳐가 0.8 내지 1인 제3조건을 만족하는 지 여부를 각각 감별하고,
상기 제1조건 내지 상기 제3조건을 모두 만족하면 ‘정상’결과를,
상기 제1조건 내지 상기 제3조건 중 어느 하나라도 만족하지 못하면 ‘말초신경병증’결과를 포함하는 진단정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 침 근전도 신호를 이용한 말초신경병증 감별 장치.
The method of claim 4, wherein
The discriminating unit,
A first condition that the first feature is 0 to 3000,
A second condition that the second feature is 15 to 23,
Discriminating whether or not the third feature satisfies a third condition of 0.8 to 1;
If all of the first to third conditions are satisfied, a 'normal' result is obtained.
Peripheral neuropathy discrimination apparatus using acupuncture EMG signal, characterized in that for generating any diagnostic information including a 'peripheral neuropathy' results if any one of the first to third conditions are not satisfied.
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