ECG 측정에 있어 동잡음의 영향을 최소화한 전극 개발 = A Study on Development of Capacitance ECG electrode to reducing motion artifact|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

본 논문은 홀터심전도(holter monitoring system) 및 사건기록심전도(cardiac event recorder)와 같은 기존 일상 활동 중 심전도 측정 장치들의 동잡음에 따른 신호의 신뢰성 저하 문제를 개선하기 위해 정전용량성 결합(capacitive coupling)을 이용한 새로운 방식의 실시간 측정이 가능한 심전도 전극을 개발하였다. 심전도 측정을 위한 회로는 버퍼, DRL회로, 차동증폭기, 필터, MCU, 블루투스, DAC 등으로 구성하였으며 필터는 심전도 신호의 주파수 대역인 0.05∼100 ㎐ 대역의 신호만을 통과하도록 하였다. 전극과 피부 사이의 유전물질로서 생체 호환성을 고려해 SiO를 사용하였으며 증착을 위해 Cu의 클리닝을 선행한 후 스프레이코팅된 SiO의 소성과정을 거쳐 결정화하였다. SiO유전체 층을 갖는 Cu 전극의 경우 움직임에 따라 의복과 전극 사이의 마찰전기로 인해 신호의 왜곡이 발생하였고 정전용량성 전극(capacitive-electrode)의 특성상 접착제를 사용하지 않아 장시간 착용 시 RA, LA, RL 전극의 위치가 미세하게 변화하는 문제가 발생하여 이와 같은 문제를 해결하기 위한 전극의 구조를 제안 및 제작하였다. 제안하는 구조의 전극과 ECG 측정보드는 동축케이블(coaxial cable)을 이용하여 연결하였으며 전극의 구조에 따른 신호를 비교함으로써 제안하는 전극의 구조에 따른 동잡음 저감 정도를 확인하였다. 또한 RL전극과 센싱전극(RA, LA)의 결합을 통해 기존의 전극에 비해 적은 개수의 전극으로도 심전도 측정이 가능한 구조를 제안 하였다.
결과적으로 습식전극(wet-electrode)과 capacitive-electrode 모두 휴식 상태에서의 심전도 신호 측정에는 차이가 없었으나 동잡음의 유발을 위해 5 km/h의 속도로 걷는 중의 신호 측정에서는 본 논문에서 제안하는 capacitive-electrode가 상용화된 전극에 비해 동잡음에 대한 영향이 적음을 보였고 결합한 2개의 전극으로 장시간 측정 시에도 신호의 변화가 없음을 확인하였다.

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본 논문은 홀터심전도(holter monitoring system) 및 사건기록심전도(cardiac event recorder)와 같은 기존 일상 활동 중 심전도 측정 장치들의 동잡음에 따른 신호의 신뢰성 저하 문제를 개선하기 위해 정...

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