제약된 결측 RR 간격 추정을 통한 심박 변이율 분석 성능 개선

Abstract

서론: 무자각적 심박 계측 시 움직임에 의한 RR 간격 결측이 자주 발생한다. 본 논문에서는 RR 간격의 제약 조건을 활용해 R피크가 결측된 심전도 신호의 심박 변이율 분석 성능을 개선하고자 하였다. 방법: 결측 값을 추정하는 기존의 보간법, 곡선 적합법, 통계적 방법에 RR 간격 제약 조건을 추가하여 심박 변이율 분석을 진행하였다. 180개의 정상 심박 데이터로부터 시뮬레이션을 통해 생성한 결측 심박 데이터와, 실제 상황에서 무자각으로 계측된 3개의 심박 데이터에 대해 성능 평가를 진행하였다. 결과: RR 간격 제약 조건을 추가하여 심박 변이율 분석을 할 경우 LF, HF, norm LF, norm HF, LF/HF 등의 주파수 파라미터에서 심박 변이율 성능이 개선됨을 확인하였다. 실제 결측 데이터에 대해, 통계적 방법을 통한 제약된 RR 간격 추정 방법이 평균 오차율 0.37%로 가장 심박 변이율 파라미터 추정 성능이 좋았다. 결론: 피크가 결측된 심박 신호에 대해 RR 간격의 제약 조건을 추가할 경우 더 정확한 심박 변이율 파라미터 추정이 가능함을 보았다.