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간접접촉 심전도 측정에서의 간접접촉 오른발 구동 접지 성능에 대한 연구
임용규,김고근,박광석,Lim, Yong-Gyu,Kim, Ko-Keun,Park, Kwang-Suk 한국융합신호처리학회 2008 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.9 No.4
간접접촉 심전도(IDC-ECG) 측정에 공통 모드 잡음을 줄이기 위해 오른발 구동(Driven-right-leg) 접지 방법을 적용하고 그 접지의 성능을 조사하였다. 최근에 소개된 간접접촉 심전도 측정 기술은 전극과 인체 피부간의 직접 접촉이 필요하지 않기 때문에, 최근에 필요성이 대두되고 있는 가정에서의 장기간 무구속 심전도 측정에 적합한 측정방법으로서 현재 다양한 응용이 연구되고 있다. 그렇지만 간접접촉 심전도는 전원선에 의한 60Hz 잡음이 기존 측정 방법보다 크게 발생하여, 응용 범위의 확대에 제약 조건이 되고 있다. 본 연구에서는, 기존의 심전도 측정 방법에 사용되는 오른발 구동 접지 방법을 간접접촉 심전도 측정 방법에도 적용하여, 공통모드 잡음 성분을 반전 증폭하여 의자 좌판(seat)에 깔린 전도성 직물을 통해 인체에 feedback하였다. 이로써 피부와 직접 접촉이 없는 간접 접촉 방식의 오른발 구동 접지를 구현하였으며, 이 접지가 안정적으로 동작되고, 오른발 구동 이득이 약 1000정도에서 40dB 수준의 전원 잡음 감소 됨을 확인할 수 있었다. 이 연구의 결과로 간접접촉 심전도의 주파수 대역을 기존의 30Hz이하에서 100Hz 수준까지 높일 수 있게 되었으며, 접지 임피던스를 높일 수 있게 되어 간접접촉 심전도의 응용 분야를 더욱 넓힐 수 있게 되었다. For the reduction of common-mode noise level in Indirect-contact ECG (IDC-ECG) measurement a driven-right-leg grounding method was a lied to the IDC-ECG. Because the IDC-ECG does not require any direct contact between the electrodes and the human skin. it is adequate for un-constraining long-term ECG measurement at home and its various applications are now under development. However, larger 60 Hz noise induced by power line a ears in IDC-BCG than in conventional ECG, that is a restriction of IDC-ECG a application. In this study, the driven-right-leg ground which has been used in conventional direct-contact ECG, was adapted to the IDC-ECG measurement by feedback of the inversion of amplified common-mode noise to the body through the conductive fertile laid on the chair seat By this study, indirect-contact driven-right-leg ground was developed and it was shown to work stably. It was shown that the level of 60Hz power line noise was reduced to about -40 dB when the driven-right-leg gain was 1000. This study shows that we can extend the upper limit of the frequency band of IDC-ECG to 100Hz from 30Hz which is conventional upper limit in IDC-ECG, and we can raise the ground impedance between the body and conductive textile. So it is expected that the application area of the IDC-ECG will be extended by the results of this study.
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그레인저 인과성 분석을 이용한 정상인과 수면무호흡증 환자의 수면 중 압수용기 반사 효과의 평가
정다운,김상경,김고근,이유진,정도언,박광석,Jung, Da Woon,Kim, Sang Kyong,Kim, Ko Keun,Lee, Yu-Jin,Jeong, Do-Un,Park, Kwang Suk 대한의용생체공학회 2014 의공학회지 Vol.35 No.4
The baroreflex is one kind of homeostatic mechanisms to regulate acute blood pressure (BP) changes by controlling heartbeat interval (HBI). To quantify the effect of baroreflex, we suggested a new approach of analyzing Granger causality between systolic BP (SBP) and HBI. The index defined as baroreflex effectiveness (BRE) was generated by the hypothesis that more effectual baroreflex would be related to more effective Granger causal influence of SBP on HBI. Six obstructive sleep apnea (OSA) patients (apnea-hypopnea index, AHI ${\geq}5$ events/hr) and six normal subjects participated in the study. Their SBP and HBI during nocturnal sleep were obtained from a non-invasive continuous BP measurement device. While the BRE ($mean{\pm}SD$) of normal subjects was $47.0{\pm}4.0%$, OSA patients exhibited the BRE of $34.0{\pm}3.8%$. The impaired baroreflex function of OSA patients can be explained by the physiological mechanism associated with recurrent hypoxic episodes during sleep. Thus, the significantly lower BRE in OSA patients verified the availability of Granger causality analysis to evaluate baroreflex during sleep. Furthermore, the range of BRE obtained from normal subjects was not overlapped with that obtained from OSA patients. It suggests the potential of BRE as a new helpful tool for diagnosing OSA.
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박광석,정도언,최병훈,신재혁,김고근,임용규 에스케이텔레콤 (주) 2007 Telecommunications Review Vol.17 No.2
유비퀴터스 헬스케어를 위하여 유용하게 활용할 수 있도록, 수면 중에 무자각적으로 심박동 변이도를 모니터링 하는 세 가지 방법을 제안하고 그 신뢰성을 검증하였다. 첫 번째 방법은 에어 매트리스를 이용하여 심장 박동 시 신체 표면의 압력 변화를 감지하여내는 것이고, 두 번째 방법은 침대의 네다리 하단부에 로드셀을 설치하여 침대에서의 움직임 및 심박동에 의한 미세한 가속력을 측정하는 것이다. 세 번째 방법은 절연 처리된 전극을 침대에 병렬로 장치하여 피부에 전극을 직접 부착하지 않고, 신체 표면과 전극간의 용량성 결합을 이용하여 신체 표면에 나타나는 전기적 변화를 감지하여 심전도를 모니터링 하는 것이다. 이 세 가지 방법에 대하여 측정 신호의 유용성을 기존의 Ag-AgCl 전극을 사용하여 측정한 심전도와 비교하여 시계열 데이터, 분포도, 심박동변이도 파라메터들을 통하여 검증하였다. 제안한 세 방법들은 모두 기존의 심전도와 상관관계가 매우 높은 시계열 데이터를 측정하였으며, 도출된 심박동 변이도 파라메터들도 대부분 0.98 이상의 상관관계를 갖고 차이가 없게 도출되었으며, 유의성을 검증에서 0.001의 p-값을 나타내어 기존의 방법과 비교하여 측정된 결과에 차이가 없음을 입증하였다
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