패치형 바이폴라 심장활동 모니터링 시스템을 이용한스트레스 상태의 HRV 평가
HRV Evaluation under Stress Condition by Using Patch Type Bipolar Heart Activity Monitoring System
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초록
본 연구에서는 무구속, 무자각, 무침습적인 패치형 심장활동 모니터링 시스템(HAMS)을 개발하였다. 이 심전도 모듈은 무선 통신을 사용하여 신호를 컴퓨터로 전송 받아 실시간으로 피검자의 심장 활동 상태를 언제 어디서나 장시간 동안 손쉽게 모니터링 측정할 수 있는 이동성을 갖추고 있다. 가슴에 부착이 가능한 패치 타입의 소형 전극을 자체 제작하였고, 측정된 심전도 신호에 대한 신뢰성 검증이 이루어졌다. HRV에 대한 스트레스의 영향을 평가하기 위하여 HAMS을 이용하여 동일한 피험자를 대상으로 HRV 파라미터와 불안, 스트레스 항목에 대한 설문지 평가, 스트레스 호르몬(코티졸)양을 측정하였다. 일상 상태와 스트레스 상황에서의 값들을 비교한 결과, 많은 파라미터에서 유의미한 차이가 나타났다. 또한 피어슨 상관계수로부터 스트레스와 상관성이 높은 파라미터를 검토하였다. 이는 HAMS를 이용하여 자율신경계 기능 평가가 충분히 가능하다는 것을 보여주는 것이다. 이러한 결과로부터 HAMS를 통하여 일상생활에서 심장 이상을 예측할 수 있으며, 건강 모니터링 시스템으로 활용도가 높을 것으로 기대된다.
Abstract
In this study, we have developed the patch type HAMS (Heart Activity Monitoring System) which is non-restricted, non-awarable and non-invasive. The module using wireless telecommunication to receive the ECG(electrocardiogram) signal at the computer has mobility which it easily monitors the heart activity of subjects in no time for long term at any time and places. We developed the small patch type electrode which can be attached on the chest. Also the reliability and moving artifact of ECG signal measured by this electrode have been verified. Using HAMS, we measured the HRV (Heart Rate Variability) parameters, the questionnaire evaluation for anxiety and stress and the amount of stress hormone (cotisol) to evaluate the stress effect in HRV on the same subject. As a result of comparing the values under non stressed and stressed condition, there was significant difference on many parameters. And the parameter highly related with stress on Pearson's Correlation Coefficient has been examined. These show that using HAMS is able to evaluate the function of autonomic nervous system. Therefore, we can predict heart problem in daily life by using HAMS. Also we expect that this module can be applied for more application as health monitoring system.
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