[논문]심전도와 심음을 측정하기 위한 무선 전자 심전도-심음 청진기 개발

조한석; 강영환; 박재순; 최진규; 정연호; 구치완

doi:10.9718/jber.2022.43.2.124

심전도와 심음을 측정하기 위한 무선 전자 심전도-심음 청진기 개발
Development of Wireless Electronic Cardiogram and Stethoscope (ECGS) to Measure ECG Signal and Heart Sound 원문보기

Journal of biomedical engineering research : the official journal of the Korean Society of Medical & Biological Engineering, v.43 no.2, 2022년, pp.124 - 130

조한석 (한밭대학교 전자공학과) , 강영환 (한밭대학교 전자공학과) , 박재순 (한밭대학교 전자공학과) , 최진규 (한밭대학교 전자공학과) , 정연호 (한밭대학교 전자공학과) , 구치완 (한밭대학교 전자공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

In this paper, we proposed a portable electronic cardiogram and stethoscope (ECGS) that can simultaneously perform the electrocardiogram (ECG) and auscultation tests to increase the reliability of diagnosis of heart disease. To measure the ECG and heart sound (HS) at the same time, three ECG electrodes and a microphone sensor were combined into a triangular shape with a width of 90 mm and a height of 97 mm that can be held in one hand. In order to prevent skin problems when they contact the patient's skin, a capacitive coupled electrode was selected as the ECG electrode and a silicone material was used in a chest piece with the microphone sensor. For the signals measured from the electrodes and the chest piece, filters were respectively configured to pass only the signals of 0.01-100 Hz and 20-250 Hz, which are frequency bands for ECG and HS. The filtered ECG and HS analog signals were converted into digital signals and transmitted to a PC using wireless communication for monitoring them. The HS could be auscultated simultaneously using an earphone. The monitored ECG had an SNR of about 34 dB and a P-QRS-T waveform is clearly visible. In addition, the HS had an SNR of about 28 dB and both S1 and S2 are clearly visible. It is expected that it can aid doctors' inexperience in analyzing the ECG and HS.

주제어

표/그림 (8)

그림 그림 1. (a) 심전도 측정용 회로 (b) 심음 측정용 회로 Fig. 1. (a) ECG measurement circuit (b) HS measurement circuit
그림 그림 2. (a) 무선 전자 심전도-심음 청진기 회로, (b) 제작된 PCB, (c) ECG 전극과 체스트피스 배치도 ig. 2. (a) Wireless electronic cardiogram and stethoscope (ECGS) circuit, (b) Fabricated PCB, (c) ECG electrodes and a chest piece with a microphone
그림 그림 3. (a) 무선 전자 심전도-심음 청진기 측정 위치(Erb점 위) (b) 실제 실험 장면 Fig. 3. (a) Measurement position (Erb’s point) (b) measurement experiment photo
그림 그림 4. 심전도 측정용 회로(그림 1 a)를 통해 측정한 심전도 신호 Fig. 4. ECG signal measured by the ECG measurement circuit
그림 그림 5. (a) 마이크센서에서 측정된 심음 신호와 심음 측정용 회로(그림 1b)의 출력 신호(약 14.3 dB gain) (b) FFT된 심음 측정용 회로의 출력 신호 Fig. 5. (a) Measured signal by the microphone sensor and the output of the HS measurement circuit with the gain of 14.3 dB (b) FFT signal showing the frequency range
표 표 1. 심전도 측정 회로 및 심음 측정 회로의 특성 Table 1. Characterization of the ECG measurement circuit and HS measurement circuit
그림 그림 6. (a) 체스트 피스 내경 크기(50, 30, 20 mm)에 따른 심음 측정 (b) 마이크 센서 수에 따른 심음 측정(1개, 2개, 3개) Fig. 6. HS signal measured by the HS measurement circuit: (a) according to inner diameter sizes of the chest piece (50, 30, and 20 mm) and (b) according to the number of microphone sensors (one, two, and three)
그림 그림 7. 무선 통신을 통한 심음과 심전도 신호의 동시 모니터링 Fig. 7. Simultaneous monitoring of HS and ECG signals through wireless communication

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