비

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 11787(2023) 이 기사 인용

739 액세스

3 알트메트릭

측정항목 세부정보

지진초음파검사(SCG)는 심장의 기계적 활동에 의해 생성되는 흉벽의 국소 진동을 비침습적으로 측정하는 방법으로 심부전 및 허혈을 포함한 특정 심혈관 질환에 대한 임상 정보를 제공하는 데 유망한 것으로 나타났습니다. 일반적으로 SCG 신호는 가슴에 가속도계를 배치하여 기록됩니다. 본 논문에서는 스마트폰으로 촬영한 흉부 영상에서 이를 추출하는 새로운 비접촉 SCG 측정 방법을 제안한다. 우리의 파이프라인은 가슴에 부착된 인공 표적을 추적하고 추적된 변위로부터 SCG 신호를 추정하기 위해 추적하는 Lucas-Kanade 템플릿을 포함한 컴퓨터 비전 방법으로 구성됩니다. 우리는 비전 기반 SCG\(^\mathrm{{v}}\) 추정치를 가속도계를 사용하여 동시에 측정된 표준 SCG\(^\mathrm{{g}}\)와 비교하여 14명의 건강한 대상에 대한 파이프라인을 평가했습니다. 가슴에 붙어있습니다. SCG\(^\mathrm{{g}}\)와 SCG\(^\mathrm{{v}}\) 간의 유사성은 동적 기반 유사성 지수인 Pearson 상관 계수를 사용하여 시간 및 주파수 영역에서 측정되었습니다. 시간 왜곡(DTW) 및 웨이블릿 일관성. 신호 간의 평균 DTW 기반 유사성 지수는 오른쪽에서 왼쪽 방향과 머리에서 발 방향으로 각각 0.94와 0.95였습니다. 또한 SCG\(^\mathrm{{v}}\) 신호를 활용하여 심박수를 추정하고, 이 결과를 ECG 신호에서 얻은 표준 심박수와 비교했습니다. 연구 결과는 추정된 심박수 값과 표준 측정치(편향 = 0.649 비트/분) 사이에 좋은 일치를 나타냈습니다. 결론적으로, 이 연구는 스마트폰 비디오를 사용하여 심혈관 활동을 원격 모니터링하기 위한 저렴하고 널리 사용 가능한 방법을 개발할 수 있는 가능성을 보여줍니다.

미국에서는 심혈관 질환(CVD)이 사망 원인 1위이며, 2020년 3월부터 2020년 10월까지 전체 사망자의 20.1%를 차지해 코로나19 팬데믹 기간에도 사망 원인 1위를 유지했습니다11. 미국심장협회(American Heart Association)에 따르면 CVD는 미국과 전 세계적으로 막대한 건강 및 경제적 부담을 안겨줍니다2. 이러한 사망률과 경제적 부담은 진단 방법을 개선하고 심장 이상을 조기에 발견할 수 있도록 진단 방법의 접근성을 높임으로써 줄일 수 있습니다. 그런 점에서 심장 활동을 정기적으로 모니터링하면 심혈관 질환의 조기 진단 가능성이 높아질 수 있습니다. 현재의 심장 활동 모니터링 방법에는 침습적(예: 폐동맥 카테터 삽입3) 기술과 비침습적 기술이 모두 포함됩니다. 침습적 기술은 일반적으로 환자의 일상적인 원격 모니터링에 대한 유용성이 제한되는 임상 시설에서 수행됩니다. 한편, 의료 시설 외부에서 사용할 수 있는 원격 모니터링 시스템을 개발하기 위해 심전도(ECG)와 같은 비침습적 방법이 널리 사용되었습니다. 가슴 표면의 심혈관 진동을 ​​기록하는 또 다른 비침습적 기술인 지진심장검사(SCG)에 대한 최근 연구에서는 임상적으로 중요한 매개변수를 정확하게 추정하는 잠재력을 제시했습니다4. 이러한 진동은 배쪽, 오른쪽에서 왼쪽, 머리에서 발 방향으로 측정할 수 있으며 승모판 및 대동맥 판막의 열림 및 닫힘, 등용적 수축, 박출 및 왼쪽 심장의 빠른 채우기와 같은 심장의 기계적 활동으로 인해 발생합니다. 심실4,5,6. SCG는 심장의 기계적 활동을 측정하므로 심장의 전기적 활동과 혈중 산소 수준4,7,8을 평가하는 ECG 및 맥박 산소측정과 같은 다른 양식에 보완적인 진단 정보를 제공할 수 있습니다. 결과적으로 여러 연구에서 SCG 신호에는 대동맥 및 승모판9,10의 개폐 타이밍과 같은 심장 활동을 정확하게 조사하는 데 사용할 수 있는 정보가 포함되어 있음이 입증되었습니다. 또한 SCG 신호는 관상 동맥 심장 질환, 심근 경색, 허혈 및 출혈과 같은 다양한 심혈관 질환을 감지하고 모니터링하는 데 유망한 것으로 나타났습니다.