KR102236814B1 - Method, apparatus and program for obtaining information of cardiovascular system using heart sound - Google Patents
Method, apparatus and program for obtaining information of cardiovascular system using heart sound Download PDFInfo
- Publication number
- KR102236814B1 KR102236814B1 KR1020180103566A KR20180103566A KR102236814B1 KR 102236814 B1 KR102236814 B1 KR 102236814B1 KR 1020180103566 A KR1020180103566 A KR 1020180103566A KR 20180103566 A KR20180103566 A KR 20180103566A KR 102236814 B1 KR102236814 B1 KR 102236814B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heart sound
- data
- processing data
- sound processing
- measured
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7235—Details of waveform analysis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7271—Specific aspects of physiological measurement analysis
- A61B5/7275—Determining trends in physiological measurement data; Predicting development of a medical condition based on physiological measurements, e.g. determining a risk factor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
- A61B5/743—Displaying an image simultaneously with additional graphical information, e.g. symbols, charts, function plots
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B7/00—Instruments for auscultation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Physiology (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Cardiology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법이 제공된다. 상기 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 컴퓨터가 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프를 생성하여 제공하는 단계를 포함한다.A method of acquiring cardiovascular system information using heart sound is provided. The method of acquiring cardiovascular system information using the heart sound includes: a computer obtaining measured heart sound data of a specific patient in real time, a computer obtaining at least one measured heart sound processing data using the measured heart sound data, and the computer And generating and providing a real-time change graph of the measured heart sound processing data.
Description
본 발명은 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법, 그 장치 및 그 프로그램에 관한 것이다. The present invention relates to a method for acquiring cardiovascular information using heart sound, an apparatus for the same, and a program thereof.
심혈관계 정보는 심장 또는 혈관에 관련된 정보로서, 심박출량(Stroke Volume, SV), 체혈관 저항(Systemic Vascular Resistance, SVR), 맥압(Pulse Pressure, PP), 1회 심박출 변이량(Stroke Volume Variation, SVV) 및 수축기 시간 변화량(Systolic Time Variation, STV) 등이 있다.Cardiovascular information is information related to the heart or blood vessels, such as stroke volume (SV), systemic vascular resistance (SVR), pulse pressure (PP), and stroke volume variation (SV). SVV) and Systolic Time Variation (STV).
심박출량, 체혈관 저항, 맥압, 1회 심박출 변이량 및 수축기 시간 변화량 등은 수술 중에 환자의 순환 기능 등이 정상적으로 작동하는지를 파악하기 위한 가장 중요하면서도 기본적인 지표이지만, 직접 측정이 어렵고, 직접 측정이 어려움에도 심박출량, 체혈관 저항, 맥압, 1회 심박출 변이량 및 수축기 시간 변화량 등의 정보를 획득하기 위하여는 침습적인 방법으로 측정해야 한다.Cardiac output, body vascular resistance, pulse pressure, variance in one cardiac output, and change in systolic time are the most important and basic indicators to determine whether the patient's circulatory function is functioning normally during surgery, but direct measurement is difficult and direct measurement is difficult. In order to obtain information such as cardiac output, body vascular resistance, pulse pressure, variance in one cardiac output, and change in systolic time, measurements should be made by an invasive method.
주로 이들의 정보를 획득하기 위하여, 침습적인 방법 또는 간접적으로 획득하는 방법들이 있으나, 침습적인 방법의 경우에는 수술 중 실행하기 어려운 경우가 대부분이며, 간접적으로 획득하는 방법(예컨대, 초음파 측정 방법 등)의 경우에는 정확한 값을 획득하기 어려운 문제점이 있다.In order to acquire these information mainly, there are invasive methods or methods of obtaining indirectly, but in the case of invasive methods, it is often difficult to perform during surgery, and methods of obtaining indirectly (e.g., ultrasound measurement method, etc.) In the case of, it is difficult to obtain an accurate value.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 침습적으로 획득하여야 하는 심장 및 혈관 정보를 실시간으로 획득되는 환자의 심음을 이용하여 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide cardiac and blood vessel information to be acquired invasively by using the heart sound of a patient acquired in real time.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 심장 및 혈관의 정보들의 시간에 따른 증가 및 감소 등에 대한 경향성을 비침습적인 방법을 이용하여 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide a tendency toward increasing and decreasing of information on the heart and blood vessels over time, using a non-invasive method.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비침습적인 방법을 이용하여 심장 및 혈관 정보의 정확한 값을 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide accurate values of heart and blood vessel information using a non-invasive method.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 컴퓨터가 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프를 생성하여 제공하는 단계를 포함하고, 상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프는, 특정한 심혈관계 정보 데이터 그래프의 동일한 변화 경향을 가지는 것이다.A method of acquiring cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem includes the steps of: a computer obtaining measured heart sound data of a specific patient in real time, and at least one computer using the measured heart sound data The step of acquiring the measured heart sound processing data and the step of generating and providing a real-time change graph of the measured heart sound processing data by the computer, wherein the real-time change graph of the measured heart sound processing data is a specific cardiovascular information data graph. They have the same tendency to change.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 컴퓨터가 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 실시간 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 데이터 값 간의 스케일 계수를 획득하는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하되, 상기 심혈관계 정보 데이터는 특정한 측정 심음 가공 데이터와 동일한 변화 경향을 가지는 데이터인, 심혈관계 정보 데이터 산출단계를 포함한다.A method of acquiring cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem includes the steps of: a computer obtaining measured heart sound data of a specific patient in real time, and at least one computer using the measured heart sound data Acquiring the measured heart sound processing data in real time, the computer obtaining a scale factor between the measured heart sound processing data and the cardiovascular data value, and the computer specific cardiovascular system based on the measured heart sound processing data and the scale factor The calculation value of the information data is calculated and provided, wherein the cardiovascular information data includes a step of calculating cardiovascular information data, which is data having the same change trend as the specific measured heart sound processing data.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계, 컴퓨터가 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 제2 심음 진폭 또는 파워 데이터를 실시간 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 상기 제2 심음 진폭 또는 파워 데이터를 기반으로 특정한 체혈관 저항 데이터의 계산값을 산출하여 제공하되, 상기 체혈관 저항 데이터는 특정한 제2 심음 진폭 또는 파워 데이터와 동일한 변화 경향을 가지는 데이터인, 심박출량 데이터 정보 산출단계를 포함한다.A method of acquiring cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem includes the steps of: a computer obtaining measured heart sound data of a specific patient in real time, and a second computer using the measured heart sound data Acquiring heart sound amplitude or power data in real time, wherein the computer calculates and provides a calculated value of specific body vascular resistance data based on the second heart sound amplitude or power data, wherein the body vascular resistance data is a specific second heart sound amplitude Or a step of calculating cardiac output data information, which is data having the same change trend as the power data.
상기 측정 심음 가공 데이터는 제2 심음 최대 진폭 또는 파워이고, 상기 심혈관계 정보 데이터는 체혈관 저항(Systemic Vascular Resistance, SVR)이다.The measured heart sound processing data is the second maximum amplitude or power of the heart sound, and the cardiovascular information data is Systemic Vascular Resistance (SVR).
상기 측정 심음 가공 데이터는 수축기 기간 간격(Systolic Time Interval, S1-S2 Interval, STI)이고, 상기 심혈관계 정보 데이터는 심박출량(Stroke Volume, SV), 맥압(Pulse Pressure, PP) 또는 맥압변이(Pulse Pressure Variation, PPV)이다.The measured heart sound processing data is a systolic period interval (Systolic Time Interval, S1-S2 Interval, STI), and the cardiovascular information data is a stroke volume (SV), pulse pressure (PP), or pulse pressure variation (Pulse Pressure Variation, PPV).
상기 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계는, 환자 식도 또는 기도의 특정 지점까지 삽입된 심폐음 획득 장치를 통해 상기 측정 심음 데이터가 포함된 심폐음 데이터를 이용하여 획득한다.In the step of obtaining the measured heart sound data in real time, the heart and lung sound data including the measured heart sound data are acquired through a heart and lung sound acquisition device inserted to a specific point in the patient's esophagus or airways.
상기 심폐음 획득 장치는, 식도 또는 기도 내의 심폐음 측정 위치부터 신체 외부로 연장되어 형성된 튜브, 상기 튜브의 제1측 말단에 구비되며, 상기 심폐음 측정 위치에 배치되어 식도 또는 기도 표면을 통해 심폐음을 수집하는 프로브, 상기 프로브에서 수집된 심폐음을 전기 신호로 전환하며, 상기 프로브 내부에 배치된 마이크, 상기 튜브의 제2측 말단에서 케이블과 연결되어, 상기 심폐음에 상응하는 전기 신호를 심혈관계 정보 출력 장치에 전달하는 커넥터를 포함한다.The cardiopulmonary sound acquisition device is a tube formed by extending from a cardiopulmonary sound measurement position in the esophagus or airways to the outside of the body, and is provided at a first end of the tube, and is disposed at the cardiopulmonary sound measurement position to A probe that collects sound, converts the cardiopulmonary sound collected by the probe into an electrical signal, and is connected to a cable at the second end of the tube and a microphone disposed inside the probe, thereby generating an electrical signal corresponding to the heart and lung sound. It includes a connector for transmitting to the cardiovascular information output device.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 기준 심음 가공 데이터 및 침습적 측정 데이터를 이용하여, 상기 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계를 더 포함하고, 상기 기준 심음 데이터와 상기 침습적 측정 데이터는 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 것이다.In the method for obtaining cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, the computer uses the reference heart sound processing data and invasive measurement data, and the reference heart sound processing data and the invasive measurement data are Further comprising the step of deriving a correlation, wherein the reference heart sound data and the invasive measurement data are obtained at one or more of the same patient and at the same time.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 도출된 상기 상관 관계 및 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 환자의 상기 심혈관계 데이터를 추출하는 단계를 더 포함한다.A method for obtaining cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem includes extracting the cardiovascular data of a patient using the correlation and the measured heart sound data derived by the computer. It further includes steps.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는, 그래프를 이용하여 상관 관계를 도출하는 것을 특징으로 한다.The step of deriving the correlation is characterized in that the correlation is derived using a graph.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는, 상기 기준 심음 데이터 및 침습적 측정 데이터를 기반으로 한 학습 알고리즘에 의해 추출된 것을 특징으로 한다.The step of deriving the correlation may be extracted by a learning algorithm based on the reference heart sound data and the invasive measurement data.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는, 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 노이즈를 제거하는 단계는, 상기 컴퓨터가 참고 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 심음 필터를 이용하여 상기 기준 심음 데이터의 특징점을 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 특징점을 획득한 상기 참고 데이터를 상기 기준 심음 데이터와 매칭(matching)시키는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단한 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 기준 심음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계를 포함한다.The step of deriving the correlation further includes removing noise, and the step of removing the noise includes: obtaining reference data by the computer, and the reference heart sound data by the computer using a heart sound filter. Acquiring a feature point, the step of matching the reference data from which the feature point is acquired with the reference heart sound data, and when the computer determines that an abnormal section is included in the wave of the reference data, the abnormality And excluding reference heart sound data matching the section as noise.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는, 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 노이즈를 제거하는 단계는, 상기 컴퓨터가 상기 상관 관계에 대한 시간 영영 상의 그래프를 주파수 영역으로 변환시키는 단계 및 상기 컴퓨터가 상기 주파수 영역 상의 그래프에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단한 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 시간 영역 상의 구간을 노이즈로서 제외하는 단계를 포함한다.The step of deriving the correlation further comprises removing noise, wherein the removing of the noise comprises: converting, by the computer, a graph of a temporal image for the correlation into a frequency domain, and the computer If it is determined that the abnormal section is included in the graph on the frequency domain, excluding the section on the time domain matching the abnormal section as noise.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 상기 컴퓨터가 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함하고, 상기 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계는, 상기 컴퓨터가 기준 심음 데이터를 획득하여, 기준 심음 데이터를 이용한 적어도 하나의 기준 심음 가공 데이터를 획득하는 단계, 상기 컴퓨터가 침습적 측정 데이터를 획득하되, 상기 기준 심음 데이터와 상기 침습적 측정 데이터는 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 것인, 침습적 측정 데이터 획득 단계, 상기 컴퓨터가 상기 기준 심음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계, 상기 컴퓨터가 기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터를 획득한 각 환자의 신체 조건 별로 상기 기준 심음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 데이터 값 간의 스케일 계수를 추출하는 단계는, 상기 매트릭스를 이용하여 스케일 계수를 추출하는 것을 특징으로 한다.The method for acquiring cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem further comprises the step of generating, by the computer, a matrix for extracting a scale factor, and the matrix for extracting the scale factor The step of generating, wherein the computer obtains the reference heart sound data, obtaining at least one reference heart sound processing data using the reference heart sound data, the computer obtains invasive measurement data, the reference heart sound data and the invasive The measurement data is obtained at one or more of the same patient and at the same time, the invasive measurement data acquisition step, the computer calculating a scale factor between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data, the computer with the reference heart sound data Generating a matrix using the reference heart sound processing data, the invasive measurement data, and the scale factor for each physical condition of each patient who has acquired the invasive measurement data, wherein the computer determines the measured heart sound processing data and the cardiovascular data values The step of extracting the scale factor of the liver is characterized in that the scale factor is extracted using the matrix.
상기 컴퓨터는, 상기 기준 심음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계 및 기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터를 획득한 각 환자의 신체 조건 별로 상기 기준 심음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계를, 학습 알고리즘을 이용하여 수행하고, 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 제공하는 것을 특징으로 한다.The computer includes calculating a scale factor between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data, and the reference heart sound processing data, the invasive measurement data, and the reference heart sound processing data for each physical condition of each patient who has obtained the reference heart sound data and the invasive measurement data. The step of generating a matrix using scale coefficients is performed using a learning algorithm, and a matrix using the scale coefficients is provided.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 프로그램은, 하드웨어인 컴퓨터와 결합하여, 상기 방법 중 어느 하나의 방법을 실행시키기 위해 기록매체에 저장된다.A program for acquiring cardiovascular system information using a heart sound according to another embodiment of the present invention for solving the above-described problem is stored in a recording medium in order to execute any one of the above methods in combination with a computer, which is hardware.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는, 측정 심음 데이터 획득부, 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 획득하는, 측정 심음 가공 데이터 획득부 및 상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프를 생성하여 제공하는, 측정 심음 가공 데이터 변화그래프 제공부를 포함하고, 상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프는, 특정한 심혈관계 정보 데이터 그래프의 동일한 변화 경향을 가지는 것이다.The cardiovascular system information acquisition device using heart sound according to another embodiment of the present invention for solving the above-described problem includes a measured heart sound data acquisition unit that acquires measured heart sound data of a specific patient in real time, using the measured heart sound data. A measurement heart sound processing data acquisition unit that acquires at least one measurement heart sound processing data, and a measurement heart sound processing data change graph providing unit that generates and provides a real-time change graph of the measurement heart sound processing data, The real-time change graph is one having the same trend of change in a specific cardiovascular information data graph.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는, 측정 심음 데이터 획득부, 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 실시간 획득하는, 측정 심음 가공 데이터 획득부, 상기 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는, 스케일 계수 산출부 및 상기 측정 심음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하되, 상기 심혈관계 정보 데이터는 특정한 측정 심음 가공 데이터와 동일한 변화 경향을 가지는 데이터인, 심혈관계 정보 데이터 산출부를 포함한다.The cardiovascular system information acquisition device using heart sound according to another embodiment of the present invention for solving the above-described problem includes a measured heart sound data acquisition unit that acquires measured heart sound data of a specific patient in real time, using the measured heart sound data. A measurement heart sound processing data acquisition unit that acquires at least one measurement heart sound processing data in real time, a scale factor calculation unit that calculates a scale factor between the measurement heart sound processing data and a cardiovascular data value, and the measurement heart sound processing data and the scale factor Based on the calculation value of specific cardiovascular information data is calculated and provided, wherein the cardiovascular information data includes a cardiovascular information data calculation unit, which is data having the same change trend as the specific measured heart sound processing data.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the present invention are included in the detailed description and drawings.
상기 본 발명에 의하면, 환자의 심음을 실시간으로 획득하여 이를 이용하여 심장 및 혈관 정보에 대한 그래프의 경향성 및 정확한 값을 획득할 수 있다.According to the present invention, it is possible to acquire a patient's heart sound in real time and use it to obtain a trend and an accurate value of a graph for heart and blood vessel information.
또한 상기 본 발명에 의하면, 환자의 심음을 이용하여 심장 및 혈관 정보를 획득함으로써, 침습적으로 심장 및 혈관 정보를 획득하는 것보다 더 빠르게 심장 및 혈관 정보를 획득할 수 있다.In addition, according to the present invention, cardiac and blood vessel information may be acquired by using the heart sound of a patient, so that cardiac and blood vessel information can be obtained faster than invasive cardiac and blood vessel information.
또한 상기 본 발명에 의하면, 기준이 되는 다양한 환자들의 심음 데이터 및 침습적 측정 데이터를 획득하여, 심장 및 혈관 정보에 대한 정확한 값 도출에 필요한 스케일 계수에 관한 매트릭스를 생성할 수 있다.In addition, according to the present invention, by acquiring heart sound data and invasive measurement data of various patients as a reference, it is possible to generate a matrix regarding a scale factor required to derive accurate values for heart and blood vessel information.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보를 그래프로서 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보를 계산값을 산출하여 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 제2 심음 진폭과 체혈관 저항 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서 수축기 시간 간격과 심박출량 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서 수축기 시간 간격과 맥압 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서 수축기 시간 변이와 맥압 변이와의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예로서 제1 심음과 심근 수축력 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9은 본 발명의 상관 관계 및 측정 심음 데이터를 이용하여 심혈관계 데이터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 도출 시, 노이즈를 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a method of providing cardiovascular information as a graph using heart sound according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a method of calculating and providing a calculated value for cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram for explaining a method of deriving a correlation between reference heart sound data and invasive measurement data according to the present invention.
4 is a graph for explaining a relationship between a second heart sound amplitude and body vascular resistance as an embodiment of the present invention.
5 is a graph for explaining the relationship between the systolic time interval and cardiac output as an embodiment of the present invention.
6 is a graph for explaining a relationship between a systolic time interval and a pulse pressure as an embodiment of the present invention.
7 is a graph for explaining the relationship between the systolic time variation and the pulse pressure variation as an embodiment of the present invention.
8 is a graph for explaining the relationship between the first heart sound and myocardial contractile force as an embodiment of the present invention.
9 is a diagram illustrating a method of extracting cardiovascular data using correlation and measured heart sound data according to the present invention.
10 and 11 are diagrams for explaining a method of removing noise when deriving a correlation between reference heart sound data and invasive measurement data according to the present invention.
12 is a diagram for explaining a method of generating a matrix for extracting a scale factor according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms. It is provided to fully inform the skilled person of the scope of the present invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used herein, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same elements, and "and/or" includes each and all combinations of one or more of the mentioned elements. Although "first", "second", and the like are used to describe various elements, it goes without saying that these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.
본 명세서에서 '측정 심음 데이터'는 실시간으로 측정하는 현재 환자의 심폐음 신호에서 도출된 심음 데이터이다.In the present specification, the'measurement heart sound data' is heart sound data derived from the current patient's heart and lung sound signals measured in real time.
본 명세서에서 '측정 심음 가공 데이터'는 측정 심음 데이터로부터 계산 또는 일부 값을 도출하는 등의 가공된 데이터이며, 예를 들어, 측정 심음 가공 데이터는, 제1 심음, 제2 심음, 심음도(Phonocardiogram, PCG), 수축기 기간 간격(Systolic Time Interval, S1-S2 Interval, STI), 제1 심음 최대 진폭, 제2 심음 최대 진폭이 포함되고, 측정 심음 데이터를 가공하여 도출 가능한 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.In the present specification, the'measured heart sound processing data' is processed data such as calculating or deriving some values from the measured heart sound data.For example, the measured heart sound processing data includes a first heart sound, a second heart sound, and a Phonocardiogram. , PCG), Systolic Time Interval (S1-S2 Interval, STI), the maximum amplitude of the first heart sound, and the maximum amplitude of the second heart sound, and all data that can be derived by processing the measured heart sound data are included. It is not limited to the example.
본 명세서에서 '심혈관계 정보 데이터'는 심장 및 혈관의 정보 데이터로서, 실시간으로 심폐음 신호를 획득하는 현재 환자의 심장 및 혈관의 정보 데이터이고, 예를 들어, 심장 및 혈관의 정보 데이터는, 1회 심박출량(Stroke Volume, SV), 체혈관 저항(Systemic Vascular Resistance, SVR), 맥압(Pulse Pressure, PP), 맥압 변이량(Pulse Pressure Variation, PPV), 심박출 변이량(Stroke Volume Variation, SVV), 수축기 시간 변화량(Systolic Time Variation, STV) 및 심근 수축력 변화가 포함되고, 심장 및 혈관과 관련된 정보 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.In the present specification,'cardiovascular information data' is information data of the heart and blood vessels, and is information data of the heart and blood vessels of a current patient that acquires a cardiopulmonary sound signal in real time. For example, the information data of the heart and blood vessels is 1 Stroke Volume (SV), Systemic Vascular Resistance (SVR), Pulse Pressure (PP), Pulse Pressure Variation (PPV), Stroke Volume Variation (SVV), Systolic Time Variation (STV) and myocardial contractility change are included, and all information data related to the heart and blood vessels are included, but are not limited to the above examples.
본 명세서에서 '심폐음 데이터'는 환자의 좌심실에서 획득되는 심폐음 신호의 데이터이다.In the present specification,'cardiopulmonary sound data' is data of a cardiopulmonary sound signal acquired from the left ventricle of a patient.
본 명세서에서 '기준 심음 데이터'는 심음 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계를 도출하기 위하여 기존에 복수의 환자로부터 획득한 심폐음 신호에서 도출된 심음 데이터이다.In the present specification,'reference heart sound data' is heart sound data derived from cardiopulmonary sound signals previously acquired from a plurality of patients in order to derive a correlation between heart sound data and invasive measurement data.
본 명세서에서 '기준 심음 가공 데이터'는 기준 심음 데이터로부터 계산 또는 일부 값을 도출하는 등의 가공된 데이터이며, 예를 들어, 기준 심음 가공 데이터는, 제1 심음(S1), 제2 심음(S2), 심음도(Phonocardiogram, PCG), 수축기 기간 간격(Systolic Time Interval, S1-S2 Interval, STI), 제1 심음 최대 진폭, 제2 심음 최대 진폭이 포함되고, 측정 심음 데이터를 가공하여 도출 가능한 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.In the present specification, the'reference heart sound processing data' is processed data such as calculating or deriving a partial value from the reference heart sound data. For example, the reference heart sound processing data is a first heart sound (S1), a second heart sound (S2). ), Phonocardiogram (PCG), Systolic Time Interval (S1-S2 Interval, STI), maximum amplitude of the first heart sound, maximum amplitude of the second heart sound, and data that can be derived by processing the measured heart sound data Are all included, and are not limited to the above examples.
상기 제1 심음은, 방실 판막이 닫히는 때에 생기는 음이고, 상기 제2 심음은 심장 수축의 종료와 심장 이완의 시작을 나타내는, 대동맥과 폐 판막의 폐쇄 시에 생기는 음이다.The first heart sound is a sound generated when the atrioventricular valve is closed, and the second heart sound is a sound generated when the aorta and pulmonary valves are closed, indicating the end of heart contraction and the start of heart relaxation.
본 명세서에서 '침습적 측정 데이터'는 심음 데이터와의 상관 관계를 도출하기 위하여 기존에 복수의 환자로부터 획득한 데이터로서, 상기 복수의 환자의 심장 및 혈관의 정보 데이터이고, 예를 들어, 침습적 측정 데이터는, 기존에 복수의 환자로부터 획득한 데이터 중 1회 심박출량(Stroke Volume, SV), 체혈관 저항(Systemic Vascular Resistance, SVR), 맥압(Pulse Pressure, PP), 맥압 변이량(Pulse Pressure Variation, PPV), 1회 심박출 변이량(Stroke Volume Variation, SVV) 및 수축기 시간 변화량(Systolic Time Variation, STV) 및 동맥압 파형이 포함되고, 심장 및 혈관과 관련된 정보 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.In the present specification,'invasive measurement data' is data previously acquired from a plurality of patients in order to derive a correlation with heart sound data, and is information data of the heart and blood vessels of the plurality of patients. For example, invasive measurement data Is, among data previously acquired from multiple patients, one-time cardiac output (Stroke Volume, SV), Systemic Vascular Resistance (SVR), Pulse Pressure (PP), and Pulse Pressure Variation (PPV). ), Stroke Volume Variation (SVV), Systolic Time Variation (STV), and arterial pressure waveforms, and all information data related to the heart and blood vessels are included, and are not limited to the above examples. .
본 명세서에서 '참고 데이터'는 비침습적으로 측정하여 획득하는 데이터 중, 기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계 도출 시, 노이즈를 제거함에 있어, 참고하기 위한 데이터이고, 예를 들어, 참고 데이터는, 심전도 및 동맥 혈압(Arterial Blood Pressure, ABP)를 포함하고, 기준이 될 수 있는 참고 데이터는 모두 포함되며, 상기 예에 한정되지 않는다.In the present specification,'reference data' is data for reference in removing noise when deriving a correlation between reference heart sound data and invasive measurement data among data obtained by non-invasive measurement. For example, reference data is , Electrocardiogram and arterial blood pressure (ABP), and reference data that may serve as a reference are all included, and are not limited to the above examples.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보를 그래프로서 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a method of providing cardiovascular information as a graph using heart sound according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130) 및 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150)를 포함한다.Referring to FIG. 1, in the method of acquiring cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention, the step of acquiring measured heart sound data of a specific patient in real time (S110), and measured heart sound processing data using the measured heart sound data It includes obtaining (S130) and generating and providing a real-time change graph of the measured heart sound processing data (S150).
특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110)는 환자의 기도의 특정 지점까지 삽입된 심폐음 획득 장치를 통해 측정 심음 데이터가 포함된 심폐음 데이터를 이용하여 획득한다.In the step S110 of acquiring the measured heart sound data of a specific patient in real time (S110), the heart and lung sound data including the measured heart sound data is acquired through a heart and lung sound acquisition device inserted to a specific point of the patient's airway.
심폐음 획득 장치는, 튜브, 프로브, 마이크 및 커넥터를 포함하여 구성되며, 튜브는 식도 또는 기도 내의 심폐음 측정 위치부터 신체 외부로 연장되어 형성되고, 프로브는 튜브의 제1측 말단에 구비되며 심폐음 측정 위치에 배치되어, 식도 또는 기도 표면을 통해 심폐음을 수집하고, 마이크는 프로브에서 수집된 심폐음을 전기 신호로 전환하며, 프로브 내부에 배치되고, 커넥터는 튜브의 제2측 말단에서 케이블과 연결되어, 심폐음에 상응하는 전기 신호를 심혈관계 정보 출력 장치에 전달한다.The cardiopulmonary sound acquisition device includes a tube, a probe, a microphone, and a connector, and the tube is formed by extending from the heart and lung sound measurement position in the esophagus or airways to the outside of the body, and the probe is provided at the first end of the tube and the cardiopulmonary It is placed in the sound measurement position, collects cardiopulmonary sound through the esophagus or airway surface, the microphone converts the cardiopulmonary sound collected from the probe into an electrical signal, is placed inside the probe, and the connector is a cable at the second end of the tube. Is connected to, and transmits an electrical signal corresponding to the cardiopulmonary sound to the cardiovascular information output device.
측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130)는, 측정 심음 가공 데이터에 포함된 데이터를 적어도 하나 획득한다.In step S130 of acquiring measured heart sound processing data using the measured heart sound data, at least one data included in the measured heart sound processing data is acquired.
측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150)에서 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프는, 측정 심음 가공 데이터의 그래프로서, 특정한 심혈관계 정보 데이터 그래프의 동일한 변화 경향을 가지는 것이다. In the step of generating and providing a real-time change graph of the measured heart sound processing data (S150), the real-time change graph of the measured heart sound processing data is a graph of the measured heart sound processing data, and has the same change trend of the specific cardiovascular information data graph.
기존에는 침습적으로 도구를 삽입(예컨대, 심박출량 파악을 위해 심장까지 도구를 삽입)하여야 침습적 측정데이터를 얻을 수 있으므로, 침습적으로 도구를 삽입하기 어려운 수술에서는 데이터의 변화를 파악할 수 없었다.In the past, invasive measurement data can be obtained only by invasively inserting a tool (eg, inserting a tool to the heart to determine cardiac output), so it was not possible to grasp the change in data in surgery where it is difficult to invasively insert the tool.
본 발명에 의하면, 심혈관계 정보 데이터 그래프를 직접적으로 제공하지 않아도, 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화 그래프만을 제공함으로써, 환자, 의사 또는 심혈관계 정보가 필요한 사용자에게 심혈관계 정보 데이터의 동일한 변화 경향을 제공할 수 있다.According to the present invention, even if the cardiovascular information data graph is not directly provided, only a real-time change graph of the measured heart sound processing data is provided, thereby providing the same trend of change in the cardiovascular information data to a patient, a doctor, or a user who needs cardiovascular information. can do.
예를 들어, 혈압 강하의 경우, 전부하량(전체 혈액량)의 감소, 심근 수축력 감소 또는 체혈관 저항에 의해 혈압 강하가 발생되는데, 의료진의 수술 중 환자의 혈압 강하가 발생하는 경우, 혈압 강하의 원인을 파악하여야 그에 따른 대처가 가능하다.For example, in the case of a drop in blood pressure, a decrease in blood pressure occurs due to a decrease in the total load (total blood volume), a decrease in myocardial contractility, or a body vascular resistance.If the patient's blood pressure decreases during surgery by a medical staff, the cause of the drop in blood pressure It is possible to cope accordingly only when you understand
이 때, 체혈관 저항을 측정하려면 상술한 바와 같이, 침습적으로 도구를 삽입하여야 하지만, 침습적으로 도구를 삽입하기 어려운 수술이 대부분이다. In this case, as described above, in order to measure the body vascular resistance, the tool must be invasively inserted, but most of the surgery is difficult to invasively insert the tool.
따라서, 본 발명에 의하면 체혈관 저항 그래프와 경향성이 일치하며, 측정 심음 데이터로 가공하여 획득하는 제2 심음 최대 진폭 그래프를 제공함에 따라, 제2 심음 최대 진폭 그래프상에서 값이 감소하는 경우에는 체혈관 저항이 감소하는 것으로 의료진이 인지하여 환자 혈압 강하에 적절하게 대처할 수 있다.Therefore, according to the present invention, the trend is consistent with the body vascular resistance graph, and as the second heart sound maximum amplitude graph obtained by processing the measured heart sound data is provided, when the value decreases on the second heart sound maximum amplitude graph, the body blood vessel As the resistance decreases, the medical staff can recognize that the patient's blood pressure drop can be appropriately dealt with.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보의 계산값을 산출하여 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a method of calculating and providing a calculated value of cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심혈관계 정보의 계산값을 산출하여 제공하는 방법은, 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S210), 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S230), 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S250) 및 측정 심음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a method of calculating and providing a calculated value of cardiovascular information according to an embodiment of the present invention includes the step of acquiring measured heart sound data of a specific patient in real time (S210), and measured using measured heart sound data. Acquiring heart sound processing data (S230), calculating a scale factor between the measured heart sound processing data and the cardiovascular data value (S250), and calculating a calculated value of the cardiovascular information data based on the measured heart sound processing data and the scale factor It includes a step (S270) to provide.
특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S210) 및 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S230)는, 도 1에서 상술한 바와 동일하다.The step of acquiring the measured heart sound data of a specific patient in real time (S210) and the step of acquiring measured heart sound processing data using the measured heart sound data (S230) are the same as described above in FIG. 1.
측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 획득하는 단계(S250)는, 측정 심음 가공 데이터를 이용하여 심혈관계 정보 데이터 값을 산출하기 위한 스케일 계수를 획득하는 것이다. 스케일 계수를 획득하는 방법은, 기존에 획득한 복수의 환자의 심음 및 침습적 데이터를 기반으로 생성된 그래프 또는 매트릭스를 이용하여 획득한다. 그래프 또는 매트릭스를 이용하여 스케일 계수를 획득하는 구체적인 방법은 후술한다.In step S250 of acquiring a scale factor between the measured heart sound processing data and the cardiovascular information data value (S250), a scale factor for calculating the cardiovascular information data value is obtained by using the measured heart sound processing data. The method of obtaining the scale factor is obtained by using a graph or matrix generated based on previously acquired heart sound and invasive data of a plurality of patients. A specific method of obtaining a scale factor using a graph or matrix will be described later.
측정 심음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270)는, 일 실시예로, 측정 심음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 심혈관계 정보 데이터의 그래프를 생성하고, 그래프 각 지점의 정확한 값을 심혈관계 정보 데이터의 계산값으로서 산출하여 제공하는 것이고, 또 다른 실시예로, 심혈관계 정보 데이터의 그래프를 생성하지 않고, 심혈관계 정보 데이터의 정확한 값을 계산하여 제공하는 것이다.The step of calculating and providing the calculated value of the cardiovascular information data based on the measured heart sound processing data and the scale factor (S270) is, in an embodiment, a graph of the cardiovascular information data based on the measured heart sound processing data and the scale factor. It is to generate and provide the exact value of each point of the graph as a calculated value of the cardiovascular information data, and in another embodiment, the exact value of the cardiovascular information data is calculated without generating a graph of the cardiovascular information data. To provide.
도 3은 본 발명의 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for describing a method of deriving a correlation between reference heart sound processing data and invasive measurement data according to the present invention.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100), 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130) 및 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the method of acquiring cardiovascular information using heart sound according to an embodiment of the present invention includes the step of deriving a correlation between reference heart sound processing data and invasive measurement data (S100), and measuring heart sound data of a specific patient. A real-time acquisition step (S110), a step of obtaining the measured heart sound processing data using the measured heart sound data (S130), and the step of generating and providing a real-time change graph of the measured heart sound processing data (S150).
기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100)는, 실시간으로 측정하는 환자의 측정 심음 데이터의 획득 이전의 단계로서, 기존에 복수의 다른 환자들로부터 획득된 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터를 이용하여 상관 관계를 도출한다.The step of deriving the correlation between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data (S100) is a step prior to the acquisition of the patient's measured heart sound data measured in real time, and the reference heart sound processing data previously obtained from a plurality of other patients And invasive measurement data are used to derive a correlation.
기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터는 복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 것으로서 쌍(pair)을 이룬 것으로, 기준 심음 데이터를 가공한 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관관계를 도출한다.The reference heart sound data and the invasive measurement data are paired as acquired at the same patient and at the same time among a plurality of other patients, and the correlation between the reference heart sound processing data processed from the reference heart sound data and the invasive measurement data To derive.
또한, 도 3에서는 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130) 및 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150) 이전에, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100)가 추가되는 것으로 도시하였으나, 도 2의 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S210), 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S230), 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S250) 및 측정 심음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270) 이전에, 기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100)가 추가되는 것 또한 포함한다.In addition, in Figure 3, the step of acquiring the measured heart sound data of a specific patient in real time (S110), the step of acquiring the measured heart sound processing data using the measured heart sound data (S130), and a real-time change graph of the measured heart sound processing data are generated and provided. Prior to the step (S150), the step (S100) of deriving the correlation between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data is shown to be added, but the step of obtaining the measured heart sound data of a specific patient in real time (S210) , Acquiring measured heart sound processing data using the measured heart sound data (S230), calculating a scale factor between the measured heart sound processing data and the cardiovascular data value (S250), and based on the measured heart sound processing data and the scale factor Before the step (S270) of calculating and providing the calculated value of the relationship information data, the step (S100) of deriving a correlation between the reference heart sound data and the invasive measurement data is added.
이하, 본 발명의 심음을 이용하여 심혈관계 정보를 획득하는 방법으로서, 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 정보 데이터 간 상관 관계의 실시예로서, 상관 관계를 나타낸 그래프를 설명한다.Hereinafter, as an example of the correlation between the measured heart sound processing data and the cardiovascular information data, as a method of acquiring cardiovascular information using the heart sound of the present invention, a graph showing the correlation will be described.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서 제2 심음 진폭과 체혈관 저항 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph for explaining a relationship between a second heart sound amplitude and body vascular resistance as an embodiment of the present invention.
도 4의 (a)와 도 4의 (b)는 환자 1 및 환자 2에 대한 각각의 예시 그래프이다.4(a) and 4(b) are exemplary graphs for each of patient 1 and patient 2;
도 5는 본 발명의 일 실시예로서 수축기 시간 간격과 심박출량 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.5 is a graph for explaining the relationship between the systolic time interval and cardiac output as an embodiment of the present invention.
도 5의 (a)와 도 5의 (b)는 환자 1 및 환자 2에 대한 각각의 예시 그래프이다.5(a) and 5(b) are exemplary graphs for Patient 1 and Patient 2, respectively.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서 수축기 시간 간격과 맥압 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.6 is a graph for explaining a relationship between a systolic time interval and a pulse pressure as an embodiment of the present invention.
도 6의 (a)는 20초 동안의 그래프이며, 도 6의 (b)는 수시간 동안의 그래프이다.Figure 6 (a) is a graph for 20 seconds, Figure 6 (b) is a graph for several hours.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서 수축기 시간 변이와 맥압 변이와의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.7 is a graph for explaining the relationship between the systolic time variation and the pulse pressure variation as an embodiment of the present invention.
도 7의 (a)와 도 7의 (b)는 환자 1 및 환자 2에 대한 각각의 예시 그래프이다.7(a) and 7(b) are exemplary graphs for each of patient 1 and patient 2;
도 8은 본 발명의 일 실시예로서 제1 심음과 심근 수축력 간의 관계를 설명하기 위한 그래프이다.8 is a graph for explaining the relationship between the first heart sound and myocardial contractile force as an embodiment of the present invention.
도 8의 (a)는 7시간 동안의 그래프이며, 도 8의 (b)는 11시간 동안의 그래프이다. 로서, 제1 심음과 침습적 동맥압으로 측정한 수술 중 수술 시간동안 계속적으로 변화하는 심근 수축력의 변화를, 동맥압 파형을 미분하여 얻은 파형의 하나의 심음 주기 내에서의 최고점으로 산출한 것과 제1 심음간의 관계를 도시한 그래프이다.Figure 8 (a) is a graph for 7 hours, Figure 8 (b) is a graph for 11 hours. As the first heart sound and invasive arterial pressure, the change in myocardial contractile force that changes continuously during the operation time during surgery is calculated as the highest point within one heart sound cycle of the waveform obtained by differentiating the arterial pressure waveform, and the difference between the first heart sound and the first heart sound. It is a graph showing the relationship.
도 4를 참고하면, 제2 심음 진폭과 체혈관 저항 간의 그래프의 경향이 유사한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the trend of the graph between the second heart sound amplitude and the body vascular resistance is similar.
제2 심음의 생성에는 여러가지 요소가 기여하나 주로 대동맥 판막의 폐쇄에 관련되며, 대동맥 판막의 폐쇄는 후부하(afterload)의 증감에 영향을 받는다.Although various factors contribute to the generation of the second heart sound, it is mainly related to the obstruction of the aortic valve, and the obstruction of the aortic valve is affected by the increase or decrease of the afterload.
따라서, 제2 심음 진폭과 체혈관 저항의 그래프 형태는 도 4에 도시된 바와 같이, 스케일 값을 조절하면 서로 유사하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that the second heart sound amplitude and the form of a graph of the body vascular resistance are similar to each other when the scale value is adjusted, as shown in FIG. 4.
상술한 바와 같이, 측정 심음 데이터를 이용하여, 심음 가공 데이터인 제2 심음 진폭 데이터를 도출하여, 제2 심음 진폭 데이터 그래프만을 제공함으로써, 체혈관 저항 그래프의 경향을 파악할 수 있다.As described above, by using the measured heart sound data to derive second heart sound amplitude data, which is heart sound processing data, and providing only the second heart sound amplitude data graph, the trend of the body vascular resistance graph can be grasped.
경향이란, 제2 심음 진폭이 증가하면 체혈관 저항 또한 증가하는 것으로서 인식할 수 있고, 제2 심음 진폭이 감소하면 체혈관 저항 또한 감소하는 것으로서 인식할 수 있다.The tendency can be recognized as an increase in the second heart sound amplitude and an increase in body vascular resistance, and when the second heart sound amplitude decreases, it may be recognized as a decrease in body vascular resistance.
따라서, 수술 시에 체혈관 저항을 침습적으로 획득하기 어려운 상황에서, 체혈관 저항의 증감 경향 파악이 필요한 의료진들에게, 침습적으로 획득하지 않더라도 심폐음 데이터만을 획득하여 체혈관 저항의 증감 경향을 제시해 줄 수 있다.Therefore, in a situation where it is difficult to acquire body vascular resistance invasively during surgery, it is possible to present a trend of increase or decrease in body vascular resistance by acquiring only cardiopulmonary sound data even if it is not acquired invasively to medical staff who need to understand the trend of increase or decrease in vascular resistance. I can.
도 5를 참고하면, 수축기 시간 간격(Systolic Time Interval, S1-S2 Interval, STI)과 심박출량 간의 그래프의 경향이 유사한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the trend of the graph between the systolic time interval (S1-S2 Interval, STI) and cardiac output is similar.
수축기 시간은 대략적으로 방실 판막의 폐쇄 직후부터 대동맥 판막의 폐쇄까지의 시간에 의해 좌우된다. 해당 시점에서 심실이 구출해야 하는 용적(preload) 과소에 영향을 받기 때문이다.Systolic time is approximately governed by the time from immediately after the occlusion of the atrioventricular valve to the closure of the aortic valve. This is because at that point, the ventricle is affected by the under-volume (preload) that must be rescued.
따라서, 수축기 시간 간격과 심박출량의 그래프 형태는 도 5에 도시된 바와 같이, 스케일 값을 조절하면 서로 유사하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that the systolic time interval and the cardiac output are formed similarly to each other when the scale value is adjusted, as shown in FIG. 5.
상술한 바와 같이, 측정 심음 데이터를 이용하여, 심음 가공 데이터인 수축기 시간 간격 데이터를 도출하여, 수축기 시간 간격 데이터 그래프만을 제공함으로써, 심박출량 그래프의 경향을 파악할 수 있다. 또한, 심박출량 그래프를 심박수나 심전도와 심음의 시간간격 등의 정보를 이용하여 교정하면 더욱 정확한 심박출량 정보를 산출할 수 있다.As described above, by deriving systolic time interval data, which is heart sound processing data, using the measured heart sound data, and providing only the systolic time interval data graph, the trend of the cardiac output graph can be grasped. In addition, if the cardiac output graph is corrected using information such as the heart rate or the time interval between the electrocardiogram and the heart sound, more accurate cardiac output information can be calculated.
도 4에서 상술한 바와 같이, 수술 시에 심박출량을 침습적으로 획득하기 어려운 상황에서, 심박출량의 증감 경향 파악이 필요한 의료진들에게, 침습적으로 획득하지 않더라도 수축기 시간 간격 데이터만을 획득하고 이를 가공한 지표를 산출하여 심박출량의 증감 경향을 제시해 줄 수 있다.As described above in FIG. 4, in a situation where it is difficult to acquire cardiac output invasively during surgery, for medical staff who need to grasp the trend of increase or decrease in cardiac output, even if not acquired invasively, only systolic time interval data is acquired and the index is processed. By calculating, the trend of increase or decrease in cardiac output can be presented.
도 6을 참고하면, 수축기 시간 간격과 맥압 간의 그래프의 경향이 유사한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the trend of the graph between the systolic time interval and the pulse pressure is similar.
맥압은 수축기 혈압과 이완기 혈압 간의 차이를 나타내며, 심장주기에 의해 구출된 혈액이 말초에 압력으로 전달되는 것을 반영한다. 맥압과 심박출량은 비례관계를 나타내는 것으로 알려져 있으며, 따라서, 호흡에 따른 맥압의 변화를 수축기 시간 간격을 통해 추적한다면, 맥압의 호흡에 따른 변이도 수축기 시간 간격 변이를 통해 추적할 수 있다.Pulse pressure represents the difference between systolic blood pressure and diastolic blood pressure, and reflects the delivery of blood rescued by the cardiac cycle to the peripheral pressure. It is known that pulse pressure and cardiac output show a proportional relationship. Therefore, if the change of pulse pressure according to breathing is tracked through the systolic time interval, the variation of pulse pressure according to the breathing can also be tracked through the variation of the systolic time interval.
따라서, 수축기 시간 간격과 맥압의 그래프 형태는 도 6에 도시된 바와 같이, 스케일 값을 조절하면 서로 유사하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that the systolic time interval and the graph form of the pulse pressure are formed similarly to each other when the scale value is adjusted, as shown in FIG. 6.
상술한 바와 같이, 측정 심음 데이터를 이용하여, 심음 가공 데이터인 수축기 시간 간격 데이터를 도출하여, 수축기 시간 간격 데이터 및 이를 가공한 그래프만을 제공함으로써, 맥압 그래프의 경향을 파악할 수 있다.As described above, by using the measured heart sound data to derive systolic time interval data, which is heart sound processing data, and providing only systolic time interval data and a graph processed therefrom, the trend of the pulse pressure graph can be grasped.
도 4에서 상술한 바와 같이, 수술 시에 맥압을 침습적으로 획득하기 어려운 상황에서, 맥압의 증감 경향 파악이 필요한 의료진들에게, 침습적으로 획득하지 않더라도 수축기 시간 간격 데이터만을 획득하여 맥압의 증감 경향을 제시해 줄 수 있다.As described above in FIG. 4, in a situation where it is difficult to obtain pulse pressure invasively during surgery, to medical staff who need to grasp the increase or decrease tendency of pulse pressure, only systolic time interval data is obtained even if not acquired invasively to present the increase/decrease tendency of pulse pressure. Can give.
도 7을 참고하면, 수축기 시간 변이와 맥압 변이 간의 그래프의 경향이 유사한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 7, it can be seen that the trend of the graph between the systolic time variation and the pulse pressure variation is similar.
도 6에서 상술한 바와 같이, 호흡에 따른 맥압의 변화를 수축기 시간 간격을 통해 추적한다면, 맥압의 호흡에 따른 변이도 수축기 시간 간격 변이를 통해 추적할 수 있다.As described above in FIG. 6, if the change in pulse pressure according to respiration is tracked through the systolic time interval, the variation in pulse pressure according to the respiration may also be tracked through the change in systolic time interval.
따라서, 수축기 시간 변이와 맥압 변이의 그래프 형태는 도 7에 도시된 바와 같이, 스케일 값을 조절하면 서로 유사하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.Accordingly, it can be seen that the graphs of the variation in systolic time and the variation in pulse pressure are formed similarly to each other when the scale value is adjusted, as shown in FIG. 7.
상술한 바와 같이, 측정 심음 데이터를 이용하여, 심음 가공 데이터인 수축기 시간 변이 데이터를 도출하여, 수축기 시간 변이 데이터 및 이를 가공한 그래프만을 제공함으로써, 맥압 변이 그래프의 경향을 파악할 수 있다.As described above, by using the measured heart sound data to derive systolic time variance data, which is heart sound processing data, and providing only systolic time variance data and a graph processed therefrom, the trend of the pulse pressure variance graph can be grasped.
도 8을 참고하면, 심근 수축력 변화와 제1 심음 간의 그래프의 경향이 유사한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the trend of the graph between the change in myocardial contractile force and the first heart sound is similar.
구체적으로 설명하면, 동맥압 파형을 미분하여 얻은 파형의 하나의 심음 주기 내에서의 최고점으로 산출한 것을 동맥압 파형 변화의 최대값(dP/dt max)이라 하면, 도 8은 제1 심음과 동맥압 파형 변화의 최대값(dP/dt max) 간의 관계를 도시한 그래프이며, 수술시간 동안 계속적으로 변화하는 심근 수축력의 변화의 대리표지자로서 동맥압 파형 변화의 최대값(dP/dt max)을 산출하여 제1 심음 간의 그래프를 대비한 결과 그래프의 경향이 유사한 것을 확인할 수 있다.Specifically, assuming that the maximum value of the arterial pressure waveform change (dP/dt max) is calculated as the highest point within one heart sound period of the waveform obtained by differentiating the arterial pressure waveform, FIG. 8 shows the first heart sound and arterial pressure waveform change. It is a graph showing the relationship between the maximum value (dP/dt max) of, and the first heart sound by calculating the maximum value (dP/dt max) of the change in arterial pressure waveform as a surrogate indicator of the change in myocardial contractility that continuously changes during the operation time. As a result of comparing the graph of the liver, it can be seen that the trend of the graph is similar.
동맥압 파형 변화의 최대값(dP/dt max)은 도부타민 투여 후 심근 수축력 변화를 평가하는 방법으로도 사용된다.The maximum value (dP/dt max) of the change in arterial pressure waveform is also used as a method of evaluating the change in myocardial contractility after dobutamine administration.
도 8의 그래프와 같이 심근 수축력 변화와 제1 심음 간의 그래프의 경향이 유사한 이유는, 심근 수축력이란 심장이 혈액을 구축하기 위하여 수축하는 힘으로서, 수축초기에는 왼방실판막(mitral valve)으로 전달되기 때문이다. 구체적으로는, 제1 심음은 왼방실판막(mitral valve)의 폐쇄와 좌심실 소리와 좌심실유출로(left ventricular outflow tract, LVOT)를 통과하면서 생성되는 소리로 구성되므로 심근 수축에 의한 생리적인 효과가 제1 심음에 반영되기 때문이다.As shown in the graph of FIG. 8, the reason why the trend between the change of myocardial contractile force and the first heart sound is similar is that the myocardial contractile force is the force that the heart contracts to build blood, and is transmitted to the mitral valve at the beginning of contraction. Because. Specifically, since the first heart sound is composed of the sound generated while passing through the left ventricular outflow tract (LVOT) and the closure of the mitral valve, the physiological effect of myocardial contraction is reduced. 1 This is because it is reflected in the heart sound.
또한, 도 4 내지 도 8에서 확인되는 바와 같이, 침습적으로 획득한 체혈관 저항, 심박출량, 맥압, 맥압 변이 및 동맥압 파형 변화의 최대값의 추출 시간보다 가공 데이터 값인 제2 심음 진폭, 수축기 시간 간격, 수축기 시간 변이의 데이터 및 제1 심음의 추출 시간이 더 빠르다. In addition, as shown in FIGS. 4 to 8, the second heart sound amplitude and systolic time interval, which are processed data values, rather than the extraction time of the maximum values of the invasively acquired body vascular resistance, cardiac output, pulse pressure, pulse pressure variation, and arterial pressure waveform change. , The data of the systolic time variance and the extraction time of the first heart sound are faster.
그 이유는, 침습적으로 체혈관 저항, 심박출량 및 맥압 등을 추출하는 경우에는, 이를 추출하기 위해서 열을 가하고 체내에서 희석되며 체내를 한 바퀴 돌아와야만 측정이 가능하기 때문에 약 5분 이상의 시간이 소요된다. The reason is that in the case of invasive extraction of body vascular resistance, cardiac output, and pulse pressure, heat is applied to extract it, diluted in the body, and measurement is possible only after returning to the body, so it takes about 5 minutes or more. do.
반면, 간접적으로 기준 심음 가공 데이터를 이용하여 그래프의 경향 또는 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하는 경우에는, 침습적으로 추출하기 위하여 체내를 한 바퀴 도는 과정이 없으므로, 침습적으로 심혈관계 정보 데이터를 획득하는 것보다 더 빠르게 실시간에 가깝게 확인할 수 있는 효과가 있다.On the other hand, in the case of calculating the trend of the graph or the calculated value of the cardiovascular information data using the reference heart sound processing data indirectly, the cardiovascular information data is acquired invasively because there is no process of rotating the body for invasive extraction. It has the effect of being able to check closer to real time faster than doing it.
도 9은 본 발명의 상관 관계 및 측정 심음 데이터를 이용하여 심혈관계 데이터를 추출하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram illustrating a method of extracting cardiovascular data using correlation and measured heart sound data according to the present invention.
도 9을 참고하면, 본 발명의 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법은, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100), 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130), 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150) 및 상관 관계 및 측정 심음 데이터를 이용하여 심혈관계 정보 데이터를 추출하는 단계(S170)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the method of acquiring cardiovascular information using heart sound according to the present invention includes the steps of deriving a correlation between reference heart sound processing data and invasive measurement data (S100), and obtaining measured heart sound data of a specific patient in real time ( S110), obtaining the measured heart sound processing data using the measured heart sound data (S130), generating and providing a real-time change graph of the measured heart sound processing data (S150), and the cardiovascular system using the correlation and measured heart sound data And extracting information data (S170).
상관 관계 및 측정 심음 데이터를 이용하여 심혈관계 정보 데이터를 추출하는 단계(S170)에서, 일 실시예로, 상관 관계는, 그래프를 이용하여 도출한다.In the step of extracting cardiovascular information data using correlation and measured heart sound data (S170), as an embodiment, the correlation is derived using a graph.
다른 실시예로, 심혈관계 정보 데이터를 추출하는 것은, 기준 심음 데이터 및 침습적 측정 데이터를 기반으로 한 학습 알고리즘에 의해 추출한다.In another embodiment, the cardiovascular information data is extracted by a learning algorithm based on reference heart sound data and invasive measurement data.
도 3에서 상술한 바와 마찬가지로, 도 9에서는, 상관 관계 및 측정 심음 데이터를 이용하여 심혈관계 정보 데이터를 추출하는 단계(S170)를, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100), 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S110), 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S130), 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화 그래프를 생성하여 제공하는 단계(S150) 이후에 추가되는 것으로 도시하였으나, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계를 도출하는 단계(S100) 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계(S210), 측정 심음 데이터를 이용하여 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S230), 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S250) 및 측정 심음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270) 이후에 추가되는 것을 포함한다.As described above in FIG. 3, in FIG. 9, extracting cardiovascular information data using correlation and measurement heart sound data (S170) is performed, and a step of deriving a correlation between reference heart sound processing data and invasive measurement data ( S100), obtaining measured heart sound data of a specific patient in real time (S110), obtaining measured heart sound processing data using the measured heart sound data (S130), generating and providing a real-time change graph of the measured heart sound processing data Although shown as being added after (S150), the step of deriving the correlation between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data (S100) a step of acquiring the measured heart sound data of a specific patient in real time (S210), using the measured heart sound data Acquiring the measured heart sound processing data (S230), calculating a scale factor between the measured heart sound processing data and the cardiovascular data value (S250), and calculating the calculated value of the cardiovascular information data based on the measured heart sound processing data and the scale factor. It includes the addition after the step of calculating and providing (S270).
도 10 및 도 11은 본 발명의 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 상관 관계 도출 시, 노이즈를 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.10 and 11 are diagrams for explaining a method of removing noise when deriving a correlation between reference heart sound processing data and invasive measurement data according to the present invention.
도 3에서 상술한 상관 관계를 도출하는 단계는, 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함한다.The step of deriving the correlation described above in FIG. 3 further includes the step of removing noise.
도 10를 참고하면, 노이즈를 제거하는 단계는, 참고 데이터를 획득하는 단계(S310), 심음 필터를 이용하여 기준 심음 데이터의 특징점을 획득하는 단계(S330), 참고 데이터를 특징점을 획득한 기준 심음 데이터와 매칭시키는 단계(S350), 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단되는 경우, 이상 구간과 매칭되는 기준 심음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계(S370)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the step of removing noise includes: acquiring reference data (S310), acquiring feature points of reference heart sound data using a heart sound filter (S330), and reference data obtained by acquiring feature points. Matching with data (S350), and when it is determined that the abnormal section is included in the wave of the reference data, excluding the reference heart sound data matching the abnormal section as noise (S370).
참고 데이터는, 비침습적으로 측정하여 획득하는 데이터 중, 기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계 도출 시, 노이즈를 제거함에 있어, 참고하기 위한 데이터로서, 예를 들어, 심전도, 동맥 혈압 등이다.The reference data is data for reference in removing noise when deriving a correlation between the reference heart sound data and the invasive measurement data among data obtained by non-invasive measurement, such as an electrocardiogram, arterial blood pressure, and the like.
참고 데이터는, 실시간으로 이상 구간의 파악이 가능한 데이터이다. 이상 구간이란, 예를 들어, 수술 중 등의 환자의 움직임, 자세 변경 등이 반영되어 심폐음 데이터에 노이즈를 생성한 구간으로서, 기준 심음 데이터만으로는 이상 구간의 판단이 어렵기 때문에, 참고 데이터를 이용하여 이상 구간을 파악하고, 매칭되는 기준 심음 데이터 구간을 제외함으로써, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계를 정확하게 도출할 수 있는 효과가 있다.The reference data is data capable of grasping an abnormal section in real time. The abnormal section is a section in which noise is generated in the cardiopulmonary sound data by reflecting the patient's movement and posture change, for example during surgery, and since it is difficult to determine the abnormal section using only the reference heart sound data, reference data is used. Thus, by identifying the abnormal section and excluding the matching reference heart sound data section, there is an effect of accurately deriving a correlation between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data.
심음 필터를 이용하여 기준 심음 데이터의 특징점을 획득하는 단계(S330)는, 간헐적으로 발생하는 노이즈를 제거하고 호흡음을 분리하여, 분석에 필요한 기준 심음 데이터의 특징점을 명확하게 구분하여 획득하도록 한다.In the step of acquiring the characteristic points of the reference heart sound data using the heart sound filter (S330), the intermittent noise is removed and the respiratory sound is separated, so that the characteristic points of the reference heart sound data required for analysis are clearly identified and obtained.
심음 필터는 심음의 특징점을 명확하게 구분할 수 있도록 하는 필터는 모두 포함된다. The heart sound filter includes all filters that can clearly distinguish the characteristic points of the heart sound.
또한, 도 11을 참고하면, 노이즈를 제거하는 단계는, 상관 관계에 대한 시간 영역 상의 그래프를 주파수 영역으로 변환시키는 단계(S410) 및 주파수 영역 상의 그래프에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단된 경우에는, 이상 구간과 매칭되는 시간 영역 상의 구간을 노이즈로서 제외하는 단계(S430)를 포함한다.In addition, referring to FIG. 11, in the step of removing the noise, when it is determined that the graph on the time domain for the correlation is converted into the frequency domain (S410) and the graph on the frequency domain determines that an abnormal section is included, And a step (S430) of excluding a section in the time domain matching the abnormal section as noise.
주파수 영역 상의 그래프에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단하는 방법은, 주파수 영역 상의 그래프 내에서 미리 정해진 값의 범위를 초과하는 경우에 이상 구간으로 판단한다.A method of determining that an abnormal section is included in the graph on the frequency domain is determined as an abnormal section when it exceeds a range of a predetermined value within the graph on the frequency domain.
시간 영역 상의 그래프에서는 이상 구간의 판단이 어렵기 때문에, 주파수 영역 상의 그래프에서 이상 구간을 파악하고, 매칭되는 시간 영역 상의 구간을 제외함으로써, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 상관 관계를 정확하게 도출할 수 있는 효과가 있다.Since it is difficult to determine the abnormal section in the graph in the time domain, it is possible to accurately derive the correlation between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data by identifying the abnormal section in the graph in the frequency domain and excluding the section in the matching time domain. There is an effect that can be.
도 12는 본 발명의 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for explaining a method of generating a matrix for extracting a scale factor according to the present invention.
도 2에서 상술한 심음을 이용한 심혈관계 정보의 계산값을 산출하여 제공하는 방법의 전단에서, 기존에 복수의 환자를 이용하여 획득한 기준 심음 데이터 및 침습적 데이터를 이용하여, 스케일 계수 산출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함한다.In the front end of the method for calculating and providing the calculated cardiovascular information using the heart sound described above in FIG. 2, a matrix for calculating a scale factor using reference heart sound data and invasive data acquired using a plurality of patients previously It further comprises the step of generating.
도 12를 참고하면, 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 방법은, 기준 심음 데이터를 획득하여, 기준 심음 데이터를 이용한 기준 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S510), 침습적 데이터를 획득하는 단계(S530), 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S550) 및 기준 심음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계(S570)를 포함한다.Referring to FIG. 12, a method of generating a matrix for extracting a scale factor includes acquiring reference heart sound data, acquiring reference heart sound processing data using the reference heart sound data (S510), and acquiring invasive data (S530). ), calculating a scale factor between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data (S550), and generating a matrix using the reference heart sound processing data, the invasive measurement data, and the scale factor (S570).
기준 심음 데이터를 획득하여, 기준 심음 데이터를 이용한 기준 심음 가공 데이터를 획득하는 단계(S510)에서, 기준 심음 데이터는 기존에 복수의 환자로부터 획득한 심음 데이터이고, 기준 심음 가공 데이터는, 기준 심음 데이터로부터 계산 또는 일부 값을 도출하는 등의 가공된 데이터이다.In the step of acquiring reference heart sound data and obtaining reference heart sound processing data using the reference heart sound data (S510), the reference heart sound data is heart sound data previously acquired from a plurality of patients, and the reference heart sound processing data is the reference heart sound data. It is processed data such as calculating or deriving some values from.
기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터는 복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 것으로서 쌍(pair)을 이룬 것으로, 기준 심음 데이터를 가공한 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터의 스케일 계수를 도출한다.The reference heart sound data and the invasive measurement data are paired as acquired at the same patient and at the same time among a plurality of other patients, and the scale factor of the reference heart sound processing data processed from the reference heart sound data and the invasive measurement data To derive.
기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 그래프의 경향이 일치하는 것은, 도 4 내지 도 6에서 확인하였다.It was confirmed in FIGS. 4 to 6 that the trend of the graph between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data coincide.
따라서, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S550)에서는, 복수의 다른 환자들 중 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 계산하여 획득한다.Accordingly, in the step of calculating a scale factor between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data (S550), the scale factor between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data acquired at the same patient and the same time among at least one of the plurality of other patients is calculated. It is obtained by calculating.
기준 심음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계(S570)는, 복수의 환자의 신체 조건 별로 기준 심음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성한다.In step S570 of generating a matrix using the reference heart sound processing data, the invasive measurement data, and the scale factor (S570), a matrix is generated by using the reference heart sound processing data, invasive measurement data, and scale factors for each physical condition of a plurality of patients.
복수의 환자의 신체 조건 별로 기준 심음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용하여 매트릭스를 생성함으로써, 이후 환자의 측정 심음 데이터만을 이용하여 심혈관계 정보 데이터 계산값을 산출함에 있어, 매트릭스 상에서 환자의 신체 조건 및 심음 데이터가 일치하는 스케일 계수를 획득할 수 있다. 또한, 이 경우, 스케일 계수 만을 획득하는 것이 아닌, 침습적 측정 데이터도 획득할 수 있다.By creating a matrix using reference heart sound processing data, invasive measurement data, and scale factor for each physical condition of a plurality of patients, in calculating the calculated value of the cardiovascular information data using only the patient's measured heart sound data, the patient's It is possible to obtain a scale factor that matches the body condition and heart sound data. In addition, in this case, not only the scale factor is obtained, but also invasive measurement data can be obtained.
따라서, 도 2에서 상술한 심음을 이용한 심혈관계 정보의 계산값을 산출하여 제공하는 방법의 전단에서, 기존에 복수의 환자를 이용하여 획득한 기준 심음 데이터 및 침습적 데이터를 이용하여, 스케일 계수 산출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함하고, 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 데이터 값 간의 스케일 계수를 획득하는 단계(S250)는 생성된 매트릭스를 이용하여 스케일 계수를 획득하는 것을 특징으로 한다.Therefore, in the front end of the method for calculating and providing the calculated value of cardiovascular information using the heart sound described above in FIG. 2, the calculation of the scale factor is performed using the reference heart sound data and invasive data previously acquired using a plurality of patients. The method further comprises generating a matrix for processing, and obtaining a scale factor between the measured heart sound processing data and the cardiovascular data value (S250) is characterized in that the scale factor is obtained using the generated matrix.
이후, 측정 심음 가공 데이터와 스케일 계수를 기반으로 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하는 단계(S270)에서는, 환자로부터 획득한 초기 측정 심음 데이터를 이용하여 매트릭스 상의 기준 심음 데이터와 비교하여 정확한 계산값을 산출하여 제공한다.Thereafter, in the step of calculating and providing the calculated value of the cardiovascular information data based on the measured heart sound processing data and the scale factor (S270), the initial measured heart sound data obtained from the patient is used to compare with the reference heart sound data on the matrix to provide accurate Calculate and provide the calculated value.
일 실시예로, 측정 심음 데이터를 일정 구간 획득하여, 구간이 일치하는 기준 심음 데이터와 환자의 일치하는 신체 조건을 이용하여 매칭되는 심혈관계 정보 데이터의 정확한 계산값을 하나만 획득하면, 계속적으로 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 모두 획득할 수 있다.In one embodiment, by acquiring a certain section of measured heart sound data, by acquiring only one accurate calculated value of the matched cardiovascular information data using the reference heart sound data matched with the section and the matched body condition of the patient, the cardiovascular system is continuously All calculated values of information data can be obtained.
또한, 기준 심음 가공 데이터와 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계(S550)는 학습 알고리즘을 이용하여 산출하고, 기준 심음 가공 데이터, 침습적 측정 데이터 및 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계(S570) 또한, 학습 알고리즘을 이용하여 생성으로써, 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 사용자에게 제공할 수 있다. In addition, the step of calculating the scale factor between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data (S550) is calculated using a learning algorithm, and generating a matrix using the reference heart sound processing data, the invasive measurement data, and the scale factor (S570). In addition, by generating using a learning algorithm, a matrix using a scale factor can be provided to a user.
본 발명의 다른 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는, 측정 심음 데이터 획득부, 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 획득하는, 측정 심음 가공 데이터 획득부 및 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프를 생성하여 제공하는, 측정 심음 가공 데이터 변화그래프 제공부를 포함하고, 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프는, 특정한 심혈관계 정보 데이터 그래프의 동일한 변화 경향을 가지는 것이다.An apparatus for acquiring cardiovascular information using heart sound according to another embodiment of the present invention, a measured heart sound data acquisition unit that acquires measured heart sound data of a specific patient in real time, acquires at least one measured heart sound processing data using the measured heart sound data It includes a measurement heart sound processing data acquisition unit and a measurement heart sound processing data change graph providing unit that generates and provides a real-time change graph of the measurement heart sound processing data, and the real-time change graph of the measurement heart sound processing data is a specific cardiovascular information data graph Has the same tendency to change.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 장치는, 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는, 측정 심음 데이터 획득부 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 실시간 획득하는, 측정 심음 가공 데이터 획득부, 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는, 스케일 계수 산출부 및 측정 심음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하되, 심혈관계 정보 데이터는 특정한 측정 심음 가공 데이터와 동일한 변화 경향을 가지는 데이터인, 심혈관계 정보 데이터 산출부를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, an apparatus for acquiring cardiovascular information using heart sound, a measured heart sound data acquisition unit that acquires measured heart sound data of a specific patient in real time, uses the measured heart sound data to convert at least one measured heart sound processing data in real time. Acquired, measured heart sound processing data acquisition unit, a scale factor calculation unit that calculates a scale factor between the measured heart sound processing data and the cardiovascular data value, and a calculated value of specific cardiovascular information data based on the measured heart sound processing data and the scale factor However, the cardiovascular system information data includes a cardiovascular system information data calculation unit, which is data having the same change trend as the specific measured heart sound processing data.
본 발명의 심혈관계 정보 획득 장치는, 도 1 내지 도 12에서 상술한 심혈관계 정보 획득 방법과 각 구성이 동일하게 적용된다.The apparatus for obtaining cardiovascular information according to the present invention has the same configuration as the method for obtaining cardiovascular information described above with reference to FIGS. 1 to 12.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.The steps of a method or algorithm described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented directly in hardware, implemented as a software module executed by hardware, or a combination thereof. Software modules include Random Access Memory (RAM), Read Only Memory (ROM), Erasable Programmable ROM (EPROM), Electrically Erasable Programmable ROM (EEPROM), Flash Memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or It may reside on any type of computer-readable recording medium well known in the art to which the present invention pertains.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You will be able to understand. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.
Claims (19)
상기 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계;
상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 획득하는 단계;
상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프를 생성하여 제공하는 단계; 및
상기 컴퓨터가 상기 상관 관계 및 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 환자의 심혈관계 정보 데이터를 추출하는 단계를 포함하고,
상기 기준 심음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터는 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 사전 획득된 것으로서 쌍(pair)을 이루고,
상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프는 상기 심혈관계 정보 데이터의 변화그래프와 동일한 변화 경향을 가지는 것인,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.Deriving, by the computer, a correlation between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data;
Obtaining, by the computer, measured heart sound data of a specific patient in real time;
Obtaining, by the computer, at least one measured heart sound processing data by using the measured heart sound data;
Generating and providing, by the computer, a real-time change graph of the measured heart sound processing data; And
And extracting, by the computer, cardiovascular information data of the patient using the correlation and the measured heart sound data,
The reference heart sound processing data and the invasive measurement data form a pair as one or more previously acquired at the same patient and at the same time,
The real-time change graph of the measured heart sound processing data has the same change trend as the change graph of the cardiovascular information data,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 컴퓨터가 특정한 환자의 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계;
컴퓨터가 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 실시간 획득하는 단계;
상기 컴퓨터가 상기 상관 관계 및 상기 측정 심음 데이터를 이용하여 환자의 심혈관계 정보 데이터를 추출하는 단계;
상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터와 상기 심혈관계 정보 데이터의 값 간의 스케일 계수를 추출하는 단계; 및
상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 특정한 상기 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하되, 상기 심혈관계 정보 데이터는 특정한 측정 심음 가공 데이터와 동일한 변화 경향을 가지는 데이터인, 심혈관계 정보 데이터 산출단계를 포함하고,
상기 기준 심음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터는 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 사전 획득된 것으로서 쌍(pair)을 이루는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.Deriving, by the computer, a correlation between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data;
Obtaining, by the computer, measured heart sound data of a specific patient in real time;
Obtaining, by a computer, at least one measured heart sound processing data in real time by using the measured heart sound data;
Extracting, by the computer, cardiovascular information data of the patient using the correlation and the measured heart sound data;
Extracting, by the computer, a scale factor between the measured heart sound processing data and the value of the cardiovascular information data; And
The computer calculates and provides a calculated value of the specific cardiovascular information data based on the measured heart sound processing data and the scale factor, wherein the cardiovascular information data is data having the same change tendency as the specific measured heart sound processing data, Including the step of calculating cardiovascular information data,
The reference heart sound processing data and the invasive measurement data form a pair as one or more previously acquired at the same patient and at the same time,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 측정 심음 가공 데이터는 제2 심음 최대 진폭 또는 파워이고,
상기 심혈관계 정보 데이터는 체혈관 저항(Systemic Vascular Resistance, SVR)인,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method according to claim 1 or 2,
The measured heart sound processing data is the second heart sound maximum amplitude or power,
The cardiovascular information data is Systemic Vascular Resistance (SVR),
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 측정 심음 가공 데이터는 수축기 기간 간격(Systolic Time Interval, S1-S2 Interval, STI)이고,
상기 심혈관계 정보 데이터는 심박출량(Stroke Volume, SV), 맥압(Pulse Pressure, PP) 또는 맥압변이(Pulse Pressure Variation, PPV)인,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method according to claim 1 or 2,
The measured heart sound processing data is a systolic period interval (Systolic Time Interval, S1-S2 Interval, STI),
The cardiovascular information data is a cardiac output (Stroke Volume, SV), a pulse pressure (PP), or a pulse pressure variation (PPV),
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 측정 심음 가공 데이터는 제1 심음 최대 진폭 또는 파워이고,
상기 심혈관계 정보 데이터는 심근 수축력 변화이고,
상기 심근 수축력 변화는, 동맥압 파형을 미분하여 얻은 파형의 하나의 심장 주기내에서의 최고점으로 산출되는 것인,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method according to claim 1 or 2,
The measured heart sound processing data is the first heart sound maximum amplitude or power,
The cardiovascular information data is a change in myocardial contractility,
The change in myocardial contractile force is calculated as the highest point in one cardiac cycle of the waveform obtained by differentiating the arterial pressure waveform,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 측정 심음 데이터를 실시간 획득하는 단계는,
환자 식도 또는 기도의 특정 지점까지 삽입된 심폐음 획득 장치를 통해 상기 측정 심음 데이터가 포함된 심폐음 데이터를 이용하여 획득하는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method according to claim 1 or 2,
The step of obtaining the measured heart sound data in real time,
Acquired using cardiopulmonary sound data including the measured heart sound data through a cardiopulmonary sound acquisition device inserted to a specific point in the patient's esophagus or airway,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 심폐음 획득 장치는,
식도 또는 기도 내의 심폐음 측정 위치부터 신체 외부로 연장되어 형성된 튜브;
상기 튜브의 제1측 말단에 구비되며, 상기 심폐음 측정 위치에 배치되어 식도 또는 기도 표면을 통해 심폐음을 수집하는 프로브;
상기 프로브에서 수집된 심폐음을 전기 신호로 전환하며, 상기 프로브 내부에 배치된 마이크;
상기 튜브의 제2측 말단에서 케이블과 연결되어, 상기 심폐음에 상응하는 전기 신호를 심혈관계 정보 출력 장치에 전달하는 커넥터를 포함하는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method of claim 7,
The cardiopulmonary sound acquisition device,
A tube formed to extend outside the body from a location for measuring heart and lung sounds in the esophagus or airways;
A probe provided at the first end of the tube and disposed at the cardiopulmonary sound measurement position to collect cardiopulmonary sound through the esophagus or airway surface;
A microphone disposed inside the probe for converting the cardiopulmonary sound collected by the probe into an electrical signal;
It is connected to the cable at the second end of the tube, comprising a connector for transmitting an electrical signal corresponding to the cardiopulmonary sound to the cardiovascular information output device,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는,
그래프를 이용하여 상관 관계를 도출하는 것을 특징으로 하는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method according to claim 1 or 2,
The step of deriving the correlation,
Characterized in that the correlation is derived using a graph,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는,
상기 기준 심음 가공 데이터 및 침습적 측정 데이터를 기반으로 한 학습 알고리즘에 의해 추출된 것을 특징으로 하는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method according to claim 1 or 2,
The step of deriving the correlation,
It characterized in that it is extracted by a learning algorithm based on the reference heart sound processing data and invasive measurement data,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는,
노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하고,
상기 노이즈를 제거하는 단계는,
상기 컴퓨터가 참고 데이터를 획득하는 단계;
상기 컴퓨터가 심음 필터를 이용하여 상기 기준 심음 데이터의 특징점을 획득하는 단계;
상기 컴퓨터가 획득한 상기 참고 데이터를 특징점을 획득한 상기 기준 심음 데이터와 매칭(matching)시키는 단계; 및
상기 컴퓨터가 상기 참고 데이터의 파동에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단한 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 기준 심음 데이터를 노이즈로서 제외하는 단계를 포함하는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method according to claim 1 or 2,
The step of deriving the correlation,
Further comprising the step of removing the noise,
The step of removing the noise,
Obtaining, by the computer, reference data;
Obtaining, by the computer, a feature point of the reference heart sound data using a heart sound filter;
Matching the reference data obtained by the computer with the reference heart sound data obtained by obtaining a feature point; And
When the computer determines that the abnormal section is included in the wave of the reference data, excluding reference heart sound data matching the abnormal section as noise,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 상관 관계를 도출하는 단계는,
노이즈를 제거하는 단계를 더 포함하고,
상기 노이즈를 제거하는 단계는,
상기 컴퓨터가 상기 상관 관계에 대한 시간 영역 상의 그래프를 주파수 영역으로 변환시키는 단계; 및
상기 컴퓨터가 상기 주파수 영역 상의 그래프에서 이상 구간이 포함된 것으로 판단한 경우에는, 상기 이상 구간과 매칭되는 시간 영역 상의 구간을 노이즈로서 제외하는 단계를 포함하는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method according to claim 1 or 2,
The step of deriving the correlation,
Further comprising the step of removing the noise,
The step of removing the noise,
Converting, by the computer, the graph in the time domain of the correlation into the frequency domain; And
When the computer determines that the abnormal section is included in the graph on the frequency domain, excluding a section in the time domain matching the abnormal section as noise,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 컴퓨터가 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 스케일 계수 추출을 위한 매트릭스를 생성하는 단계는,
상기 컴퓨터가 기준 심음 데이터를 획득하여, 기준 심음 데이터를 이용한 적어도 하나의 기준 심음 가공 데이터를 획득하는 단계;
상기 컴퓨터가 침습적 측정 데이터를 획득하되, 상기 기준 심음 데이터와 상기 침습적 측정 데이터는 하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 획득된 것인, 침습적 측정 데이터 획득 단계;
상기 컴퓨터가 상기 기준 심음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 산출하는 단계;
상기 컴퓨터가 기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터를 획득한 각 환자의 신체 조건 별로 상기 기준 심음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 산출한 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 컴퓨터가 상기 측정 심음 가공 데이터와 상기 심혈관계 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 추출하는 단계는,
상기 매트릭스를 이용하여 스케일 계수를 추출하는 것을 특징으로 하는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method of claim 2,
The computer generating a matrix for extracting the scale factor,
Generating a matrix for extracting the scale factor comprises:
Obtaining, by the computer, reference heart sound data, and obtaining at least one reference heart sound processing data using the reference heart sound data;
The computer obtaining invasive measurement data, wherein the reference heart sound data and the invasive measurement data are obtained at one or more of the same patient and at the same time;
Calculating, by the computer, a scale factor between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data;
Generating, by the computer, a matrix using the reference heart sound processing data, the invasive measurement data, and the calculated scale factor for each physical condition of each patient for which the reference heart sound data and the invasive measurement data are acquired,
The step of extracting, by the computer, a scale factor between the measured heart sound processing data and the cardiovascular information data value,
Characterized in that to extract the scale factor using the matrix,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 컴퓨터는,
상기 기준 심음 가공 데이터와 상기 침습적 측정 데이터 간의 스케일 계수를 획득하는 단계; 및
기준 심음 데이터와 침습적 측정 데이터를 획득한 각 환자의 신체 조건 별로 상기 기준 심음 가공 데이터, 상기 침습적 측정 데이터 및 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 생성하는 단계를,
학습 알고리즘을 이용하여 수행하고, 상기 스케일 계수를 이용한 매트릭스를 제공하는 것을 특징으로 하는,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 방법.The method of claim 15,
The computer,
Obtaining a scale factor between the reference heart sound processing data and the invasive measurement data; And
Generating a matrix using the reference heart sound processing data, the invasive measurement data, and the scale factor for each physical condition of each patient who has acquired the reference heart sound data and the invasive measurement data,
Performed using a learning algorithm, characterized in that to provide a matrix using the scale factor,
A method of acquiring cardiovascular information using heart sound.
상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 획득하는, 심음 가공 데이터 획득부; 및
상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프를 생성하여 제공하는, 측정 심음 가공 데이터 변화그래프 제공부를 포함하고,
상기 측정 심음 가공 데이터의 실시간 변화그래프는 심혈관계 정보 데이터의 변화그래프와 동일한 변화 경향을 가지며,
상기 심혈관계 정보 데이터는,
하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 사전 획득된 것으로서 쌍(pair)을 이루는 기준 심음 가공 데이터 및 침습적 측정 데이터의 상관 관계; 및
상기 측정 심음 데이터를 이용하여 추출된 데이터인,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 장치.A measured heart sound data acquisition unit that acquires measured heart sound data of a specific patient in real time;
A heart sound processing data acquisition unit for acquiring at least one measured heart sound processing data by using the measured heart sound data; And
A measurement heart sound processing data change graph providing unit for generating and providing a real-time change graph of the measured heart sound processing data,
The real-time change graph of the measured heart sound processing data has the same change trend as the change graph of the cardiovascular information data,
The cardiovascular information data,
A correlation between reference heart sound processing data and invasive measurement data paired as one or more of the same patient and previously acquired at the same time; And
Data extracted using the measured heart sound data,
Cardiovascular system information acquisition device using heart sound.
상기 측정 심음 데이터를 이용하여 적어도 하나의 측정 심음 가공 데이터를 실시간 획득하는, 측정 심음 가공 데이터 획득부;
상기 측정 심음 가공 데이터와 심혈관계 정보 데이터 값 간의 스케일 계수를 산출하는, 스케일 계수 산출부; 및
상기 측정 심음 가공 데이터와 상기 스케일 계수를 기반으로 심혈관계 정보 데이터의 계산값을 산출하여 제공하되, 상기 심혈관계 정보 데이터는 특정한 측정 심음 가공 데이터와 동일한 변화 경향을 가지는 데이터인, 심혈관계 정보 데이터 산출부를 포함하고,
상기 심혈관계 정보 데이터는,
하나 이상의 동일 환자 및 동일 시간에서 사전 획득된 것으로서 쌍(pair)을 이루는 기준 심음 가공 데이터 및 침습적 측정 데이터의 상관 관계; 및
상기 측정 심음 데이터를 이용하여 추출된 데이터인,
심음을 이용한 심혈관계 정보 획득 장치.A measured heart sound data acquisition unit that acquires measured heart sound data of a specific patient in real time;
A measured heart sound processing data acquisition unit for acquiring at least one measured heart sound processing data in real time by using the measured heart sound data;
A scale factor calculator configured to calculate a scale factor between the measured heart sound processing data and cardiovascular information data values; And
Calculating and providing a calculated value of cardiovascular information data based on the measured heart sound processing data and the scale factor, wherein the cardiovascular information data is data having the same change trend as the specific measured heart sound processing data, which is cardiovascular information data calculation Includes wealth,
The cardiovascular information data,
A correlation between reference heart sound processing data and invasive measurement data paired as one or more of the same patient and previously acquired at the same time; And
Data extracted using the measured heart sound data,
Cardiovascular system information acquisition device using heart sound.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180103566A KR102236814B1 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Method, apparatus and program for obtaining information of cardiovascular system using heart sound |
JP2021503604A JP2022503484A (en) | 2018-08-14 | 2019-08-14 | Information acquisition method using cardiopulmonary sound |
PCT/KR2019/010389 WO2020036446A1 (en) | 2018-08-14 | 2019-08-14 | Method for obtaining information by using cardiopulmonary sound |
US17/153,491 US20210137486A1 (en) | 2018-08-14 | 2021-01-20 | Information acquisition method using heart and lung sounds |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180103566A KR102236814B1 (en) | 2018-08-31 | 2018-08-31 | Method, apparatus and program for obtaining information of cardiovascular system using heart sound |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200025738A KR20200025738A (en) | 2020-03-10 |
KR102236814B1 true KR102236814B1 (en) | 2021-04-06 |
Family
ID=69800492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180103566A KR102236814B1 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-31 | Method, apparatus and program for obtaining information of cardiovascular system using heart sound |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102236814B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117204830A (en) * | 2023-09-13 | 2023-12-12 | 广州医科大学附属第一医院(广州呼吸中心) | Intelligent diagnosis system based on cardiovascular diseases |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005066044A (en) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Respiratory sound data processor and program |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101492453B1 (en) * | 2009-02-13 | 2015-02-12 | 삼성전자주식회사 | Method and apparatus for monitoring heart function |
KR101306553B1 (en) | 2012-02-03 | 2013-09-09 | 강원대학교산학협력단 | Estimation Scheme of the Cardiac Output using Arterial Blood Pressure |
KR101727367B1 (en) * | 2014-11-04 | 2017-04-17 | 재단법인 아산사회복지재단 | System and method for monitoring phonocardiogram |
-
2018
- 2018-08-31 KR KR1020180103566A patent/KR102236814B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005066044A (en) * | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Respiratory sound data processor and program |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20200025738A (en) | 2020-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8591423B2 (en) | Systems and methods for determining cardiac output using pulmonary artery pressure measurements | |
Yoon et al. | Cuff-less blood pressure estimation using pulse waveform analysis and pulse arrival time | |
KR101727367B1 (en) | System and method for monitoring phonocardiogram | |
JP6616405B2 (en) | Method and apparatus for ventricular assist device | |
CN107920758B (en) | Method, device and computer program for determining a blood pressure value | |
US10092268B2 (en) | Method and apparatus to monitor physiologic and biometric parameters using a non-invasive set of transducers | |
WO2018099427A1 (en) | Dynamic measurement device having function for determining blood pressure | |
US20150025328A1 (en) | System and method for monitoring cardiac output, flow balance, and performance parameters | |
EP2759257B1 (en) | Method, logic unit and system for determining a parameter representative for the patient's volume responsiveness | |
US20080033306A1 (en) | Apparatus and method for determining a physiologic parameter of a patient applying fourier transformation | |
US8632470B2 (en) | Assessment of pulmonary vascular resistance via pulmonary artery pressure | |
US8551005B2 (en) | Monitoring respiratory variation of pulse pressure | |
EP2424428B1 (en) | Implantable coronary perfusion monitoring device | |
US20100130874A1 (en) | Apparatus and method for determining a physiologic parameter | |
US20060224070A1 (en) | System and method for non-invasive cardiovascular assessment from supra-systolic signals obtained with a wideband external pulse transducer in a blood pressure cuff | |
JP2020028726A (en) | Apparatus and methods for computing cardiac output of living subject via applanation tonometry | |
Chen et al. | Assessment of algorithms for oscillometric blood pressure measurement | |
CN113226161B (en) | Control unit for deriving a measure of arterial compliance | |
US20210137486A1 (en) | Information acquisition method using heart and lung sounds | |
US6986741B2 (en) | Method for measurement of systolic and diastolic time intervals | |
WO2021033097A1 (en) | System and methods for real time noninvasive estimation of cardiovascular parameters | |
KR102236814B1 (en) | Method, apparatus and program for obtaining information of cardiovascular system using heart sound | |
JP3961500B2 (en) | Aorta blood flow data processing method | |
Agham et al. | Prevalent approach of learning based cuffless blood pressure measurement system for continuous health-care monitoring | |
CN117500432A (en) | Ventricular pressure waveform estimating device, ventricular pressure waveform estimating method, ventricular pressure waveform estimating program, and pulmonary artery pressure waveform estimating device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |