[논문]웨어러블 디바이스를 위한 실시간 부정맥 검출 및 BLE기반 데이터 통신 알고리즘 개발과 적용

맹수훈; 김대관; 이현석; 문효정

doi:10.9718/jber.2022.43.6.399

웨어러블 디바이스를 위한 실시간 부정맥 검출 및 BLE기반 데이터 통신 알고리즘 개발과 적용
Development of Real-Time Arrhythmia Detection and BLE-based Data Communication Algorithm for Wearable Devices 원문보기

Journal of biomedical engineering research : the official journal of the Korean Society of Medical & Biological Engineering, v.43 no.6, 2022년, pp.399 - 408

맹수훈 (대구경북첨단의료산업진흥재단) , 김대관 (대구경북첨단의료산업진흥재단) , 이현석 (대구경북첨단의료산업진흥재단) , 문효정 (대구경북첨단의료산업진흥재단)

Abstract ▼ AI-Helper

Because arrhythmia occurs irregularly, it should be examined for at least 24 hours for accurate diagnosis. For this reason, this paper developed firmware software for arrhythmia detection and prevented consumption of temporal and human resources and enabled continuous management and early diagnosis. Prior to the experiment, the interval between the R peaks of the QRS Complex was calculated using the Pan-Tompkins algorithm. The developed firmware software designed and implemented an algorithm to detect arrhythmia such as tachycardia, bradycardia, ventricular tachycardia, persistent tachycardia, and non-persistent tachycardia, and a data transmission format to monitor the collected data based on BLE. As a result of the experiment, arrhythmia was found in real time according to the change in BPM as designed in this paper. And the data quality for BLE communication was verified by comparing the sensor's serial communication value with the Android application reception value. In the future, wearable devices for real-time arrhythmia detection will be lightweight and developed firmware software will be applied.

주제어

표/그림 (15)

그림 그림 1. QRS 파형 예시 Fig. 1. Example of QRS complex
그림 그림 2. QRS Complex 추출을 위한 블록 다이어그램 Fig. 2. Block diagram for QRS complex detection
그림 그림 3. 부정맥 분류 Fig. 3. Classification of arrhythmia
그림 그림 4. 실시간 부정맥 검출용 웨어러블 디바이스 구성도 Fig. 4. Configuration diagram of wearable device for real-time arrhythmia detection
그림 그림 5. 웨어러블 디바이스의 PCB 프로토타입 Fig. 5. PCB prototype of wearable device
표 표 1. 전송 데이터 format Table 1. Transfer data format
표 표 2. 데이터 전송 모드 Table 2. Transfer data mode
표 표 3. 웨어러블 디바이스의 데이터 패킷 예시 Table 3. Example of data packets from wearable devices
그림 그림 6. 부정맥 검출 알고리즘에 대한 flowchart Fig. 6. Arrhythmia detection algorithm flowchart
그림 그림 7. Real-time 환경에서 R peak 검출 예시 Fig. 7. Example of R peak detection in a real-time environment
그림 그림 8. 실시간 ECG 파형의 R-R interval 획득 Fig. 8. Acquire the R-R interval of the real-time ECG waveform
표 표 4. 실시간 R peak 검출 결과 Table 4. Real-time R peak detection results
그림 그림 9. 시리얼 통신을 이용한 실시간 부정맥 검출 결과 Fig. 9. Real-time arrhythmia detection results using serial communication
그림 그림 10. Android app을 이용한 BLE 전송 결과 Fig. 10. BLE transmission results using android app
표 표 5. 거리에 따른 BLE 데이터 손실 비율 Table 5. Percentage of BLE data loss over distance

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