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문제 정의
- 본 연구에서는 기 연구 수행된 가정 또는 사무실에서 무구속적인 방법으로 지속적인 심장의 활동상태의 모니터링이 가능한 무구속 의자형 심탄도 계측 시스템을 이용하여 신호를 계측하고 전처리 과정 및 적응 문턱치를 통해 심박동을 검출하였다[4]. 또한 스트레스에 따른 HRV의 변화를 관찰하기 위하여 피실험자 10명을 대상으로 30분간 인위적인 육체적 스트레스를 가하는 발살바 조작을 유도하였으며, HRV의 시간, 주파수 영역 분석을 통해 안정 상태와 스트레스 상태를 판별 및 건강모니터링의 가능성을 확인하고자 하였다.
- 먼저 웨이브렛을 이용하여 기저선 변화 및 잡음성분을 제거하였으며, 템플릿 매칭을 이용하여 신호의 크기를 정규화 하였다. 또한 적응문턱치기법을 적용하여 정확한 피크를 검출하고자 하였다. 제안한 심탄도 신호처리 과정을 그림 2에 나타내었다.
- 본 연구에서 적용한 웨이브렛 신호처리와 템플릿 매칭 기법을 적용한 심탄도 신호처리기법의 성능평가를 위하여 심전도와 심탄도를 동시에 계측하여 심박동 검출성능을 평가하고자 하였다. 실험대상은 건강한 대학생 10명을 대상으로 30분간 심전도와 심탄도를 동시에 계측하는 실험을 수행하였다.
- 본 연구에서는 HRV의 시간, 주파수영역 분석을 통해 스트레스에 따른 HRV의 변화를 관찰하고자 하였다. 이를 위하여 피실험자로부터 인위적으로 숨을 참고 강제호기를 통해 흉강내압을 증가시켜 인위적인 육체적 스트레스를 가하는 발살바 조작을 유도하였으며, 안정 상태와 스트레스 상태를 비교하여 심탄도 모니터링을 통해 스트레스 상태의 판별 가능성을 확인하고자 하였다.
- 본 연구에서는 가정 또는 사무실에서 무구속적인 방법으로 지속적인 심장의 활동상태의 모니터링이 가능한 무구속 의자형 심탄도 계측 시스템을 이용하여 신호를 계측하고 전처리 과정 및 적응 문턱치를 통해 HRV을 검출하고자 하였다. HRV는 현재 임상에서 일반적으로 사용되고 있는 분당 평균 심박동수와 다르게 박동과 박동사이의 변화 추이를 정량화한 것으로써 심전도 신호에서 RR간격을 시계열 신호로 변환하여 시간축에 재배열한 신호이다.
- 본 연구에서는 무구속적으로 심장의 활동 상태를 모니터링 하기 위하여 의자형 심탄도 측정 시스템을 구현하였다. 심탄도의 측정을 위하여 의자에 싱글 로드셀을 부착하여 앉는 자세나 위치에 상관없이 단일지점에서 피검자의 무게변화를 계측할 수 있도록 시스템을 구성하였다.
- 본 연구에서는 스트레스 판별 및 무구속 건강 모니터링의 가능성을 평가하기 위하여 피검자 10명으로부터 총 5회의 발살바 조작을 유도하여 심탄도를 계측하고 각 상태별 HRV 시간 및 주파수 영역에서 도출되는 파라미터들을 분석하고자 하였다. 먼저 HRV의 시간 영역에서 파라미터들을 분석한 결과를 그림 3에 나타내었다.
- 본 연구에서는 심탄도로부터 심박동을 검출하기 위하여 웨이브렛 변환 및 템플릿 매칭, 적응 문턱치의 신호처리기법을 제안하였다. 먼저 웨이브렛을 이용하여 기저선 변화 및 잡음성분을 제거하였으며, 템플릿 매칭을 이용하여 신호의 크기를 정규화 하였다.
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