동잡음 저감을 위한 심전도 전극 특성에 대한 연구 (Study on Characteristics of ECG Electrodes for Motion Artifact Reduction)

서지정보

· 발행기관 : 한국전기전자재료학회
· 수록지 정보 : 전기전자재료학회논문지 / 30권 / 6호 / 366 ~ 371페이지
· 저자명 : 강영환, 박재순, 조범기, 최상동, 정연호

초록

본 논문에서 심전도 검사에 있어 전도성 연고 사용으로 인한 피부발진과 장시간 측정시 몸의 움직임에 따라 발생하는 동잡음을 감쇄하기 위한 dry-contact 방식의 회로와 전극 구조에 대하여 연구하였다. Dry-contact 전극을 사용할 경우 피부와 전극 사이에 임피던스가 매우 높아 생체 입력 신호를 전기적 회로 전달하기 위해서는 반드시 임피던스 매칭이 필요하다. 또한 생체 동작시 발생할 수 있는 동잡음을 제거하기 위해 전극의 구조는 동잡을 제거할 수 있도록 설계 되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 피부와 전극 사이의 임피던스를 직접 측정하여 이를 회로에 반영하였고 노이즈 제거를 위해 전극과 의복 사이에 발생하는 전기 마찰력을 제거하기 위해 접지 전극 추가하였다. 이러한 임피던스 매칭 회로와 전극 구조를 이용하여 실제 인가의 피부에 부착하여 발생하는 심전도 신호를 측정하였고 측정된 신호는 제자리 걸음과 안정 상태에서는 노이즈가 완전 제거된 신호를 발생하였다. 이와 더불어 전극의 크기를 변화시켜 크기에 따른 신호의 발생을 실험하였고 전극의 크기가 50 mm일 때 최상의 심전도 신호를 획득할 수 있었다.

영어초록

In this paper, we introduce an electrocardiogram (ECG) system designed to solve problems caused bywetgels and motion artifacts in measuring active movement. The system is called a dry-contact ECG and wasdesigned by considering impedance matching between skin and electrode as well as the frictional electricity betweenelectrode and clothes. In order to create the system, we measured impedance on the skin-electrode interface, and theresult was applied to the electronic circuit scheme. Moreover, we added an electrode on the back of themeasurement electrode to make a flow path to ground the electrical noise. The final ECG circuit and novelelectrode were used to detect real human cardiac signals from a subject who was tested while standing still andwalking. The signals obtained from the two activities were nicely shaped, without any motion artifact noise. Wetook electrode size into account in this study because the impedance depended on the area of the electrode. Anelectrode of 50 mm diameter showed the best curve for the ECG signal without any electrical noise.

참고자료

· 없음