동물용 웨어러블 바이탈 모니터를 위한 계측 시스템

Abstract

동물용 바이탈 사인 모니터는 사람의 바이탈 사인을 모니터링 하기 위한 동일한 장비와 센서를 그대로 사용한다. 동물은 측정 중 자발적인 행동 제어가 불가능하고 체모가 많기 때문에, 장비를 사용할 때 고려해야할 점이 있다. 돌기 형태의 건식 전극은 체모 사이를 침투하여 심전도를 측정할 수 있다. 호흡수와 체온을 모니터링하기 위하여 신축성 스트레인 센서와 열유속 제로 방식 체온 센서를 사용했다. 동잡음으로 오염된 데이터 구간을 구분 하기위해 가속도계를 사용하여 활동 수준을 동시에 측정했다. 모든 센서, 회로, 배터리는 소형견이 착용할 수 있는 하네스에 연결하고, Wi-fi 통신으로 PC와 데이터를 주고받는 웨어러블 형태의 장비로 구현하였다. 보통의 움직임 이상의 활동 수준에서는, 측정된 ECG에 동잡음이 많이 오염되어 있어 R-peak를 추출하기 어려웠다. 신축성 스트레인 센서는 보통의 움직임에서도 안정적인 호흡 신호를 측정할 수 있었고, 측정된 호흡 신호는 호흡수를 검출하기에 적절하였다. 열유속 제로 방식으로 측정한 체온은 체표면 온도보다 심부 체온에 더 근접했으나, 여전히 심부 체온과는 차이가 있었다. 본 연구에서 제시한 측정 기술들은 더 다양한 개체에 대한 정량적인 검증 과정이 필요하다. 충분한 검증 과정 이후에, 동물 병원용 환자감시장치나 건강 관리 목적의 가정용 웨어러블 바이탈 모니터로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.