심혈관 신호에 있어서 단기간 beat-to-beat 변이의 비선형 역할에 관한 연구

Abstract

심장혈관 신호에 있어서 단기간의 beat- to- beat 변이(variabihty） 에 대한 여러 연구에시 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 단기 간 beat- to- beat 변이의 비선형성 특성을 조사함으로써 선형기법 사용의 적절함을 증명하고자 한다． 이를 위해 선형 ARMA와 비선헝 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 시게열을 사용하였다． 실험결과에 의하면 신경망에 의한 비선형정은 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