PHAS 프로젝트 기본지식 - 심음 및 심잡음

2020. 4. 29. 11:44학부 프로젝트/Pet HeartBeat Analysis System

PHAS 프로젝트 공부


본 포스팅은 의학 전문가가 아닌 컴퓨터 공학과 학생이 프로젝트를 위해 얕은 지식으로 공부하는 포스팅입니다. 틀린점이 있다면 지적해 주시면 감사하겠습니다.

심장

위 그림은 사람 심장이다.

강아지의 심장은 사람과 마찬가지로 2심방 2심실 구조로 구성됐다. 심방과 심실 사이에는 판막이 있어서 혈액을 순환시키는 데 중요한 역할을 한다. 이 중 좌심방과 좌심실 사이의 판막을 이첨판이라 한다.
이첨판폐쇄부전증은 이첨판에 변화가 생겨 판막이 제대로 닫히지 않아 심장이 기능을 제대로 수행하지 못해서 생기는 질병이다. 노령견에서 발생하는 심장질환 대부분을 차지한다. 특히 우리나라에서 많이 키우는 5kg 미만의 소형 노령견에서 다발한다.

출처 : 헬스경향(http://www.k-health.com)

본 프로젝트는 강아지의 이첨판 폐쇠부전증 (승모판 폐쇠부전증 이라고도 불린다) 을 판단할 수 있는 심음 측정을 1차 목표로 한다.

심음이란?

심음이란, 판막이 닫힐때 나는 소리로 우리가 흔히 아는 '두근두근' 과 같은 소리들에 해당한다.

심잡음이란?

혈액이 심장에 채워질 때에 (이완기) 나는 소리를 말하며 간혹 혈류가 심장판막을 지나갈때 정상 주파수가 아닌 유난스러운 소리가 나는걸 심잡음 이라고 한다. 정상을 벗어난 소리로, 해당 프로젝트에서 진행할 예정인 이첨판 폐쇠부전증 을 판단하는 요소 중 하나가 심잡음이다.

프로젝트 진행 순서

  1. 자체 제작한 측정기로 심음 측정
  2. 저주파수 필터링 ( ~ 1000Hz 까지)
  3. 원본 파일을 바탕으로 noise가 들어간 파일 생성
  4. noise를 입힌 파일과 원본 파일을 바탕으로 noise 제거를 위한 학습 진행
  5. 이첨판 폐쇠부전증을 판단할 수 있도록 학습 진행 (판단 기준 정해야함. 2차 목표)

심음 측정도 중요하지만 심잡음 측정이 더 중요할것으로 예상된다. 자신의 반려동물의 심장소리를 듣고 감상하는 기능도 있지만 실질적으로 병을 판별하는것은 심잡음이기 때문이다.

"사람의 청각영역은 20-20000Hz 이며, 심음은 수Hz - 100Hz 대역에 분포하고, 심잡음은 1000Hz 대역까지 분포한다. "
인용 논문 : 심음 측정을 통한 심장 이상 분리 분석에 관한 연구. (이광제, 2003)

위 논문 결과에 따라 심음 주파수는 저주파수 필터를 통해 1000Hz 까지 필터링을 할 예정이다.