• 감성과학
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• 제8권2호
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• pp.95-101
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• 2005

본 연구는 관상동맥 질환(coronary artery disease : CAD) 환자의 심장 부교감신경 활성화가 감소하고, 만성 심부전(chronic heart failure : CHF) 환자의 심박동변이도(heart rate variability : HRV)에서 정상적 RR 간격의 분산(SDNN : standard deviation of all normal RR intervals)과 저주파수 대역의 전력스펙트럼(low-frequency power : LF),그리고 복잡성이 감소하며, CAD환자의 우측으로 누운 자세에서 HRV의 규격화된 고주파수대역의 전력스펙트럼(normalized high-frequency power : nHF)가 3가지 누운 자세 중에서 가장 높다는 사전 정보에 근거하였다. 세 가지 누운 자세에 대한 HRV의 비선형 특징은 알려진 바가 없으므로, 본 연구에서는 관상동맥질환 환자들을 대상으로 누운 자세에서 HRV의 선형과 비선형특성을 조사하였다. 이 목적을 위하여, 관상동맥질환군 29명과 통제군 23명을 대상으로 세 가지 누운 자세에서 심전도의 Lead II 채널을 측정한 뒤, 심전도로부터 심박동변이도의 선형특성(시간영역과 주파수영역)과 비선형특성을 분석하였다. 똑바로 누운 자세 또는 좌측으로 누운 자세에서 심박동변이도의 nHF가 더 작을수록, 이 자세들로부터 우측으로 누운 자세로 전환할 때 nHF가 더욱 증가하였다. 중증의 관상동맥질환 환자의 세 가지 누운 자세 중에서, 우측으로 누운 자세는 심장부교감신경계의 활성도를 가장 높게, 심장교감신경계의 활성도는 가장 낮게, 그리고 생체시스템의 복잡성은 가장 높게 유도함을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권3호
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• pp.151-158
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• 2003

심장혈관 신호에 있어서 단기간의 beat-to-beat 변이(variability)에 대한 여러 연구에서 선형 분석기법들이 사용되었다. 그러나 단기간 beat-to-beat 변이에 대해 선형기법 사용의 타당성에 대한 연구나 선형과 비선형 특성을 비교한 연구는 수행되지 않았다. 본 논문의 목적은 단기간 beat-to-beat 변이의 비선형성 특성을 조사함으로써 선형기법 사용의 적절함을 증명하고자 한다. 이를 위해 선형 ARMA와 비선형 신경망(NN) 모델을 사용하여 예측을 수행하였는데, 과거의 순시 심박(HR)과 평균 혈압(BP)으로부터 현재의 심박과 혈압 예측을 상호 비교하였다. 이러한 예측모델을 평가하기 위해 MIMIC 데이터베이스로부터 HR와 BP 시계열을 사용하였다. 실험결과에 의하면 신경망에 의한 비선형성은 단기간 beat-to-beat 변이를 생성하는 시스템 동특성을 나타내는데 의미있는 역할을 하지 못하였으며, 이 사실은 ARMA 선형 분석기법이 이러한 시스템 동특성을 나타내는데 적절함을 보여주고 있다

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.29-29
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• 2004

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.1689-1692
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• 2013

NUI(Natural User Interface)는 사용자가 신체부위를 사용하여 인터페이스 할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 NUI 공간에서 체감형 게임을 시행하였다. 게임은 태권도게임으로 사용자와 컴퓨터간의 대련이며, 게임 시 사용자의 심전도 신호를 측정하였다. 사용자는 심전도데이터를 게임 시에 사용자 프로파일로 전송한다. 전송받은 심전도신호로 사용자의 심박변이도를 분류하여 분류기 실험을 시행하고 정확도를 측정하였다. 실험은 체감형 게임 시행 전과 시행 후의 상태로 나누어 실험하였으며, 분류기는 Decision Tree를 사용하였다. 실험결과 심박변이율은 게임 시행 후 정확도가 4.16% 높게 도출되었다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권8호
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• pp.231-242
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• 2020

연구의 목적은 가정에서 안정 시 인체의 생리적 활력 정보를 센서와 ICT 정보 기술을 통해 연속적으로 수집하는 시스템과 수집된 정보를 이용하여 당뇨병증 유무를 예측하는 인공신경망 기계학습 방법과 필수적인 기본 변수 값을 제시하였다. 연구 방법은 정상인(DM-) 20명과 당뇨병(DM+) 15명을 대상으로 BCG와 ECG 센서의 심박수 측정값의 상관 관계를 분석하였으며 상관 계수는 R²=0.959이다. Artificial Neural Network(ANN) 기계학습 프로그램을 이용하여 당뇨병증 예측 가능성을 확인하였고 입력 변수는 심박변이도의 시계열정보와 심박수, 심박변이도, 호흡율, 박동량 정보, 최저혈압, 최고혈압, 년령, 성별이며 ANN 기계학습 예측 정확도는 99.53%이다. 그리고 향후 ANN 기계학습 방법을 활용하여 BMI 정보를 이용한 당뇨예측 모델, 심장 기능 장애 예측 모델, 수면장애 분석 모델 등의 계속적인 연구가 필요하다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.209-210
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• 2009

수면단계는 수면감성을 평가하는데 있어서 중요한 생리지표로서 사용되어왔다. 그러나 수면다원검사를 이용한 전통적 수면단계 분류방법은 뇌전도, 안전도, 심전도, 근전도 등을 종합적으로 측정하므로 수면단계를 비교적 정확히 분류할 수 있지만 피험자에게 심한 구속감을 주는 문제가 있다. 본 연구에서는, 각성상태에서 교감신경계가 지배적인 반면에 수면 중에는 부교감신경계가 더 활동적인 점에 착안하여 수면단계를 간단히 분류할 수 있는 방법을 찾고자 수면단계에 따른 심박동변이도(heart rate variability: HRV)를 분석하였다. 단일채널 심전도를 이용하여 수면단계별로 HRV 의 교감신경계/부교감신경계 활성도의 비율을 분석한 결과, W(wakefulness) 단계가 NREN(non REM) 2 단계, 3 단계, 4 단계에 비하여 높게 나타났으며, NREM 4 단계는 REM(rapid eye movement) 단계와 NREM 1단계에 비하여 낮게 나타났다. 또한 교감신경계/부교감신경계 활성도 비율의 수면단계에 따라 변화하는 양상은 W, REM, NREM 1, 2, 3, 4 단계의 순으로 단조 감소하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.1-9
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• 2012

본 논문은 가중 퍼지소속함수 기반 신경망 (Neural Network with Weighted Fuzzy Membership functions, NEWFM)과 심박수 변이도(Heart Rate Variability, HRV)를 이용하여 우울증 진단알고리즘을 제안하고 있다. 본 알고리즘에서 사용할 NEWFM의 입력특징을 추출하기 위해서 주파수도메인 특징추출, 시간도메인 특징추출, 웨이블릿변환 특징추출, 포인케어변환 특징추출 방법을 이용하여 22개의 초기 HRV 특징들을 추출하였다. 또한 NEWFM에서 제공하는 비중복면적 분산측정법 (Non-overlap Area Distribution Measurement, NADM)에 의해 입력특징의 중요도를 평가하여 22개의 초기특징으로부터 중요도가 가장 높은 6개 최적입력특징을 선택하였다. 이 6개 특징을 이용하여 우울증을 진단한 결과는 95.8% 의 정확도를 나타내었다.

• Journal of Korean Biological Nursing Science
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• 제17권2호
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• pp.179-187
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• 2015

Purpose: This study was done to evaluate the effects of a recreation therapy program on burn rehabilitation patients to determine if the program is an effective nursing intervention which can affect mental health problems and heart rate variability. Methods: Subjects were 54 hospitalized burn rehabilitation patients (25 in the control group, 29 in the experimental group). The experimental group participated 6 times in a recreation therapy program led by a qualified instructor. Brief symptoms inventory-18 (somatization, anxiety, depression) questionnaire, and heart rate variability were checked before and after the recreation therapy program. Results: The mental health scale showed significant differences in somatization (p<.001), anxiety (p<.001) and depression (p<.001). There was no significant difference in heart rate variability (autonomic activity, autonomic balance, stress resistance, stress parameter and fatigue, mean heart rate, electro-cardiac stability). Conclusion: The findings from this study suggest that a recreation therapy program is an effective nursing intervention to decrease the level of mental health problems of burn rehabilitation patients. However, a subsequent study is needed to develop an intervention program that will induce the effect of physiological parameters like heart rate variability (HRV).

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.61-69
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• 2015

본 논문에서는 이산 웨이블릿 변환을 통해 추출된 시간 영역과 주파수 영역의 특징들을 활용하여 심박수변이도를 확률적인 지식으로 분석할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서 지식획득 알고리즘은 규칙생성과 규칙평가 단계로 구성되어 있으며, 규칙생성에서는 ROC 분석을 통해 수치적인 속성값을 이산화된 구간으로 변환하고, 서로 다른 의사결정값을 포함하는 구간들 사이에 일관성 정도를 비교함으로써 감축된 규칙-집합을 생성한다. 이때 규칙-집합 내에 각 규칙에 대해서 확률적 해석을 위한 3가지 척도를 추정하였다. 제안된 모형의 효과성은 심혈관질환 병력을 가진 58명의 심전도 데이터로부터 심방세동을 식별할 수 있는 5가지 규칙을 생성하였고, 이들 규칙의 분별력을 평가하였다. 실험결과, 제안된 모형으로부터 생성된 지식은 4가지 성능평가 척도에 대해서 각각 93%의 정확도를 보여주었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.387-392
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• 2018

이 연구의 목적은 폐쇄성수면무호흡환자들의 수면단계, AHI, 연령대 간 심박변이도의 통계적 유의성을 결정하는 것이다. 이 연구는 수면무호흡 성인 환자 40명을 대상으로 시간영역 및 주파수 영역에서 심박변이도의 주요 파라메타를 평가하였다. 비 램수면 단계는 3개 그룹 수면무호흡증 환자의 AHI 등급을 비교하여 통계적으로 검증되었다. NN50(p=0.043), pNN50(p=0.044), VLF peak(p=0.022) 및 LF/HF(p=0.028) 매개변수들은 대조군에서 수면무호흡증환자의 R-R 간격에서 통계적으로 유의하였다. 수면무호흡 환자들의 비 램수면(수면2단계)과 램수면 사이의 LF/HF(p=0.045)과 HF power(p=0.0395)파라메타들은 대조군 그룹에서 통계적 유의하였다. 우리는 이 연구에서 폐쇄성 수면무홉증환자들의 AHI, 수면단계 및 연령이 심박변이도 상관관계를 이해하는데 근거를 제시 할 수 있을 것이다.