코로트코프사운드의 소리압력레벨과 등청감 곡선을 이용한 혈압 검출

Abstract

혈압은 치료와 진단에 있어서 가장 중요한 지표중 하나로 심장의 박동에 따른 수축기 혈압(Systolic blood pressure, SBP)과 이완기 혈압(Diastolic blood pressure, DBP)을 측정하여 나타낸다. 이 두가지 혈압을 정확하게 얻기 위해서 현재 가장 많이 사용하는 방법은 오실로메트릭 방법(Oscillometric method)이다. 이 방법은 자동으로 혈압 측정이 가능하고 편리하기 때문에 사용 빈도가 청진방법(Auscultatory method) 보다 높다. 그렇지만 평균 동맥압(Mean Arterial Pressure, MAP)과 몇 가지 파리미터들을 가지고 수치적으로 계산에 의해 나오는 혈압이기 때문에 정확성이 많이 떨어지는 결과를 보여준다. 반면 청진 방법은 오실로메트릭 방법보다 좀 더 정확한 혈압하게 혈압을 측정하며 오래전부터 사용되어지고 있는 방법이다. 청진 방법의 장점이라면 측정 방법이 간단하다. 커프를 오른팔 상완에 감고 압력을 가압을 하게 된다. 가압은 빠르게 이뤄 져야 하며, 감압은 초당 2~3mmHg 만큼씩 빼야 한다. 처음에 커프의 압력으로 인해 막혔던 동맥 혈관이 압력이 줄어들면서 혈관은 원래 상태로 돌아가게 되고 혈관 벽에 혈액이 부딪치면서 와류가 발생한다. 이때 소리가 생기는데 이를 Korotkoff sound라고 하며 청음이라고도 한다. 청음은 5단계의 소리로 나눠진다. 1단계는 심장 수축시 압력에 의해 처음 들리는 소리이며, 2단계는 맥박의 전후로 약간의 울리는 소리와 함께 들리게 된다. 3단계는 울리는 소리가 좀 더 많이 들리게 되고 젊고 건강한 사람일수록 울리는 소리는 더 많이 들리게 된다. 4단계는 소리가 작아지기 시작하는 부분이다. 마지막 5단계는 소리가 사리지는 순간을 말한다. 그래서 혈압을 말하는 두 숫자는 1단계에서의 수축기 혈압과 5단계에서의 이완기 혈압으로 정의하고 있다. 이처럼 청진방법의 측정은 매우 간단하다. 본 연구에서의 혈압 측정 및 판독은 정상적인 청력을 가진 Observer 두 명이 하였고 BHS(British Hypertension Society)에서 제공하는 연습 프로그램으로 훈련을 한 다음에 Test를 받아 통과하였다. 제공되는 훈련 프로그램은 제안하는 통과 기준이 있으며 이 기준을 통과한 사람이라면 혈압 판독을 할 수 있다고 나와 있다. 단점으로는 사람이 직접 판독을 하기 때문에 Observer의 심리 상태 및 주변 잡음에 따라 다른 결과들이 나오게 된다[1]. 따라서 본 연구는 청진방법에 기반을 둔 자동 혈압 검출 방법이다. 청진방법의 단점을 개선하게 되었다. 방법으로는 Korotkoff sound를 정량화하여 등청감 곡선(Equal-loudness contours)[2]과 비교하여 소리의 유무를 확인하며 청진방법과 가장 비슷한 혈압 값을 추정하고 제안하는 알고리즘이며 혈압 파형에서 심박동을 검출하고 청진음을 dBSPL로 바꾸는 작업을 통해 신호와 잡음 구간을 분리하므로 서 잡음 문제를 해결하였다.