Heart rate variability(HRV) is the clinical consequence of various influences of the autonomic nervous system(ANS) on heart beat. HRV can estimate the potential physiologic rhythm from the interval between consecutive beats(RR interval or HRV data), but cardiovascular system governed by ANS is in relation to respiration and autonomic regulation. It is known as RSA representing respiration-related HR rhythmic oscillation. Because the mechanism linking the variability of HR to respiration is complex, it has so far been unknown well. In this paper, we tried to evaluate 5-min RR interval segments under control of respiration in order to find out a proper respiration rate that can estimate the ANS function. 10 healthy volunteers were included to evaluate 5-min HRV data under 4 different respiration-controlled environments; 0.03Hz, 0.1Hz, 0.2Hz, and 0.4Hz respiration. HRV data were analyzed both in the frequency and the time domain, with cross-correlation coefficient(cross-coeff.) for HRV and respiration signal. The results showed maximum cross-coeff. of 0.84 at 0.1 Hz and minimum that of 0.16 at 0.4Hz respiration. Cross-coeff was decreased at a faster rate from 0.1Hz respiration. All mean SDNN, RMSSD, and pNN50 of time domain measures were 108.7ms, 71.85ms, and 28.47%, respectively, and LF, HF, and TP of frequency domain measures were $12,722ms^2,\;658.8ms^2$, and $7,836.64ms^2$ at 0.1Hz respiration, respectively. In conclusion, 0.1Hz respiration was observed to be very meaningful from time domain and frequency domain analysis in relation to respiration and autonomic regulation of the heart.
The job of long distance driving is likely to be fatiguing and requires long period alertness and attention, which make considerable demands of the driver. Driving fatigue contributes to driver related with accidents and fatalities. In this study, we investigated the relationship between the number of hours of driving and driving fatigue using heart rate variability(HRV) signal. With a more traditional measure of overall variability (standard deviation, mean, spectral values of heart rate). Nonlinear characteristics of HRV signal were analyzed using Approximate Entropy (ApEn) and Poincare plot. Five subjects drive the four passenger vehicle twice. All experiment number was 40. The test route was about 300Km continuous long highway circuit and driving time was about 3 hours. During the driving, measures of electrocardiogram(ECG) were performed at intervals of 30min. HRV signal, derived from the ECG, was analyzed using time, frequency domain parameters and nonlinear characteristic. The significance of differences on the response to driving fatigue was determined by Student's t-test. Differences were considered significant when a p value < 0.05 was observed. In the results, mean heart rate(HRmean) decreased consistently with driving time, standard deviation of RR intervals(SDRR), standard deviation of the successive difference of the RR intervals(SDSD) increased until 90min. Hereafter, they were almost unchanging until the end of the test. Normalized low frequency component $(LF_{norm})$, ratio of low to high frequency component (LF/HF) increased. We used the Approximate Entropy(ApEn), Poincare plot method to describe the nonlinear characteristics of HRV signal. Nonlinear characteristics of HRV signals decreased with driving time. Statistical significant is appeared after 60 min in all parameters.
This paper illustrates the inter-relationship between the theta/alpha ratio of the EEG signal and multiple HRV related parameters associated with the cardiovascular system response during event-related stimuli. Both EEG and PPG signals were simultaneously recorded in 21 healthy subjects. All subjects had their attention focused on the CNT program for nine minutes. Time-frequency analysis was applied to the EEG and PPG signals. The theta/alpha ratio was extracted from the EEG results, and the HRV features, including beat interval(1), SDNN(2), RMSSD(3), NN50(4), LF(5), HF(6), and LFIHF(7), were extracted from the PPG. Through multiple linear regression, the relationship ($R^2$) between the multiple combined features and the theta/alpha rhythm was identified. As a result, the combinations of $R^2$($R^2=0.253$; seven dimensions) and the theta/alpha ratio indicated a higher inter-relationship value than those of other combinations. The combinations of features that were greater than three dimensions, based on {SDNN(2), HF(6)}, generally showed higher $R^2$ value. We demonstrate that the high dimensional combinations had a higher correlation than did the low dimensional combinations.
Kim, Ji-eun;Park, Do-won;Han, Ji-yeon;Lee, Jung Hyun
Korean Journal of Psychosomatic Medicine
/
v.28
no.1
/
pp.81-88
/
2020
Objectives : This study aimed to compare autonomic nervous system (ANS) dysregulation and differential relationships with clinical severities between anxiety disorder, depressive disorder, and trauma·stressor related disorder using heart rate variability (HRV) parameters. Methods : We conducted a retrospective chart review of outpatients from 2017 to 2018 in Stress Clinic of National Center for Mental Health. Total 473 patients were included; 166 anxiety disorder; 184 depressive disorder ; 123 trauma·stressor related disorder. Parameters of 5-min analysis of HRV were compared in three groups. Additionally, we investigated the differential association of each parameters with Clinical Global Impression-Severity Scale (CGI-S) across each group. Results : No significant differences were found in all HRV parameters between the three groups. However, significant group interactions by CGI-S were found in standard deviation of all RR intervals (SDNN) and the square root of the mean squared differences of successive normal-to-normal intervals (RMSSD) (SDNN, p=0.017 ; RMSSD, p=0.034). A negative relationship between CGI-S and SDNN, RMSSD has been found in anxiety disorder and depressive disorder. However, a positive relationship between CGI-S and SDNN, RMSSD has been found in trauma·stressor related disorder. Conclusions : Despite of no significant differences of each HRV parameter, our findings suggested the differential associations of HRV parameters with clinical severity among anxiety disorder, depressive disorder and trauma·stressor related disorder. In trauma·stressor related disorder, the clinical severity and degree of ANS dysregulation may differ, so more aggressive treatment is suggested.
Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
/
2001.05a
/
pp.190-193
/
2001
본 연구는 색채환경이 정상인의 심전도에 미치는 영향을 정량적으로 분석하여 색채 환경이 인체에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 피험자는 색맹을 가지고 있지 않고 인지기능에 장애가 없는 정상 성인 남, 여 50명을 대상으로 하였다. 색채환경의 제시는 암실에서 백색 광원에 채색 필터를 사용하여 제시하였다. 피검자는 6가지 색채 환경 안에서 심전도를 측정하였으며, HRV 분석을 하였다. HF/LF의 비를 비교 분석하여 본 결과, 남자는 녹색에서 색채 자극전보다 자극후가 HF/LF의 비가 0.508(p<0.07) 상승한 것을 볼 수 있었으며, 여자는 파랑색에서 색채자극전보다 자극후 HF/LF의 비가 0.677상승한 것을 볼 수 있었다. 이는 남자는 녹색에서 여자는 파랑색에서 더욱 편안함과 안락감을 느끼게 된다는 것을 의미한다. 따라서 본연구의 결과는 색채 환경이 인체에 미치는 영향을 규명함으로써 좀 더 편안한 색채 환경의 설계에 도움을 줄 것으로 기대된다.
Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
/
2001.05a
/
pp.200-203
/
2001
감성평가 실험시 피험자가 받는 작업부하의 영향을 실시간으로 평가하기 위하여 측정된 심전도 신호로부터 R-peak를 자동적으로 검출하여 심전도 관련 파리미터를 분석하는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 심전도 증폭기, A/D변환기, PC로 구성되었으며 National Instrument 사의 LabVIEW를 사용하여 소프트웨어를 개발하였다. 시스템 동작환경은 Microsoft사의 Window OS를 기반함으로서 시스템 이용자들에게 보다 친숙한 실험환경을 제시할 수 있다. 구현된 시스템은 실시간 HRV, Lorentz plot, LF/HF, HRV power spectrum의 3차원 선도를 디스플레이할 수 있다.
Heart rate variability (HRV) in electrocardiogram (ECG) is an important index for understanding the health status of heart and the autonomic nervous system. Most HRV analysis approaches are based on the proper heart rate (HR) data. Estimation of heart rate is thus a key process in the HRV study. In this paper, we report an innovative method to estimate the heart rate. This method is mainly based on the concept of periodicity transform (PT) and instantaneous period (IP) estimate. The method presented is accordingly called the "PT-IP method." It does not require ECG R-wave detection and thus possesses robust noise-immune capability. While the noise contamination, ECG time-varying morphology, and subjects' physiological variations make the R-wave detection a difficult task, this method can help us effectively estimate HR for medical research and clinical diagnosis. The results of estimating HR from empirical ECG data verify the efficacy and reliability of the proposed method.
Heart Rate Variability (HRV) system is useful for evaluating the balance in homeostasis of autonomic nervous system. In this study, we implement HRV monitoring system by performing real time FFT spectrum analysis on R-R intervals data acquired from Electrocardiogram (ECG) acquisition and transmitting the data by RF communication module.
A new method for HRV(heart rate variability) detection from the R-wave signal, based on the IPFM(integral pulse frequency modulation) model and its similarity to pulse position modulation, is presented. The proposed method exert lowpass filtering with a Kaiser window. In this paper, The proposed method presents a powerful, but simple, tool for investigation of HRV. It also guarantees real-time behavior. simplicity in design, and phase linearity. Even without the basic assumption of IPFM model. the new algorithm can still be used on-line and with higher performance. It is thoroughly proved that lowpass filtering is an ideal method for PSD(Power Spectrum Density) analysis of HRV.
Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
/
1997.11a
/
pp.118-122
/
1997
본 연구에서는 온열환경에 따른 쾌적감을 조사하기 위하여 온열환경을 평가할 수 있는 지표로서 생리신호를 분석하였다. 생리신호로는 인체의 자율신경계에 대한 반응을 나타내는 HRV변수 및 대뇌의 각성수준을 나타내는 CNA파형의 변이도를 이용하였다. HRV스펙트럼분석을 통해 얻어진 HF/LF변수를 이용하여 주어진 환경하에서 교감 및 부교감 신경의 활동성을 조사하였고, CNA 파형에서는 경고신호가 주어진 뒤 0.5-1초 구간의 면적값을 이용하여 온열쾌적감과의 상관성이 높게 나타나지 않은 반면, HRV스펙트럼분석에서는 휴지기에 비해 발과 얼굴부위에 대한 HF/LF값이 높은 사실을 통해 교감신경에 비해 부교감신경이 지배적이라는 사실을 알 수 있었다. 이러한 결과는 바과 얼굴이 주위온도에 따른 인체의 쾌적감을 변화시키는데에 있어서 주된 부위임을 나타내며 HRV스펙트럼분석 및 CNV파형의 관찰이 온열환경에 대한 쾌적감을 평가하는데 유용한 지표로 사용될 수 있음을 말해준다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.