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맥파 변이도 기반 개인화된 정신 스트레스 추정 방법 개발

Title
맥파 변이도 기반 개인화된 정신 스트레스 추정 방법 개발
Other Titles
Development of personal mental stress estimating method based on pulse rate variability
Author
박철진
Alternative Author(s)
Cheol Jin Park
Advisor(s)
김인영
Issue Date
2020-02
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
최근 헬스케어 웨어러블 장비의 성능등이 증가하면서 많은 사람들이 헬스 케어 어플리케이션을 요구하고 있고, 그와 관련되어 스트레스 측정관련 연구도 많이 증가하고 있다. 하지만 스트레스 분석에 가장 많이 사용되고 있는 심박변이도(HRV) 분석은 많은 구속을 통하여 웨어러블 장비 특징인 지속성을 떨어트리고 접근성을 떨어뜨리고 있다. 따라서 다른 연구들은 심박의변화를 나타내는 다른 생체신호를 이용하여 스트레스 분석에 다가가고 있고 광용적맥파 또한 그중 하나이다. 하지만 광용적 맥파는 심박변이도에서 사용되는 지표로 분석을 진행했을 때 과도한 지표값이 나온다는 한계가 있다. 본 연구에선 모바일 또는 웨어러블 환경에서 스트레스를 유의하게 구분할 수 있는 맥파변이도를 적용한 스트레스 척도 계산 방법을 개발 및 성능 평가를 수행하였다. 제안한 스트레스 척도 계산 방법은 측정외의 상태에서 얻은 맥파 변이도의 기준 값과, 측정시의 얻은 맥파 변이도의 기준값의 비를 이용하여 상대적인 스트레스 레벨을 정량적인 값으로 출력 하도록 설계되었다. 연구실 자체 실험 프로토콜 및 공인된 스트레스 데이터에 따라 피실험자에게서 측정한 R-R interval(RRi)데이터 및 광용적 맥파 데이터를 기반으로, 기존 HRV 지표들과의 비교를 통해 제안한 스트레스 방법이 심박변이도에서의 사용가능성과 단기 분석의 유용성 , 최종적으로 맥파변이도를 적용했을 때 스트레스 검출 성능을 평가하였다. 성능 평가는 통계분석을 통해 스트레스 예측의 유용성을 평가하고 상관관계 분석을 통해 측정되는 지표가 단기 분석에서의 값과 상관관계가 존재하는지 평가하였다. 그리고 심박변이도로 증명된 스트레스 예측 정도를 맥파변이도를 적용한 경우와 통계분석 및 상관관계분석을 통하여 맥파변이도를 적용한 스트레스 검출 능력을 평가하였다. 결과적으로 공인되 스트레스 데이터에서 제안하는 스트레스 검출 방법은 스트레스 검출 능력 및 단기 분석에서 유의성을 확인하였고, 스트레스 레벨 평균 또한 안정되었다. 연구실내 프로토콜에 따른 스트레스 데이터 에 적용하여 맥파변이도를 적용한 스트레스 검출 능력을 평가했을 때. 심박변이도를 적용한 지표와의 상관관계가 매우 강한 정도는 아니었지만 강한 상관관계를 나타내었고, 스트레스를 나타내는 척도 또한 과도하게 변화하지 않는 것을 확인 할 수 있었다.결국, 맥파변이도를 이용한 스트레스 예측을 하는데 있어 제안하는 방법이 기존 HRV로 분석하는 것과 유사하고, 안정된 스트레스 레벨이라고 할 수 있다.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/123473http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000437333
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > BIOMEDICAL ENGINEERING(생체공학과) > Theses (Master)
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