추세 제거

다른 이름: 추세를 제거하다, smoothness priors 방법

스펙트럼을 계산하기 전에 박동 간격 시계열에서 느린 드리프트를 없애는 작업입니다. 드리프트가 가장 낮은 주파수에 가짜 파워로 쌓이는 것을 막습니다.

몇 분 동안 심박수가 완전히 일정하게 유지되는 경우는 드뭅니다. 몸이 안정되면서 서서히 내려가기도 하고, 자세를 바꾸면 올라가기도 합니다. 박동 사이 간격을 그린 차트에서는 이것이 더 빠른 호흡 파동 아래의 완만한 경사나 굴곡으로 나타납니다. 추세 제거는 이 느린 부분을 찾아 빼냅니다.

가장 단순한 방법은 직선을 빼는 것입니다. 이 사이트의 HRV 계산기는 Tarvainen, Ranta-aho, Karjalainen(2002)의 smoothness priors 방법을 씁니다. 데이터를 따라 휘어지는 고역 통과 필터처럼 작동해 드리프트는 따라가고 더 빠른 리듬은 건드리지 않습니다. 계산기는 평활화 매개변수 λ를 500으로 설정합니다.

심박변이도(HRV)에서 중요한 이유. 스펙트럼은 시계열을 속도가 다른 리듬으로 나눕니다. 드리프트는 가장 느린 리듬이므로 그대로 남아 있으면 초저주파( VLF VLF 파워 0.003~0.04 Hz 대역에서 심장 박동 간격의 분산으로, 단위는 ms²입니다. 25초에서 5분 주기로 반복되는 리듬이며, 최소 5분 기록이 필요하고 24시간에 걸쳐 읽는 것이 가장 좋습니다. VLF 파워 더 알아보기 ) 대역의 가짜 파워가 되고 LF LF 파워 0.04~0.15 Hz 대역, 곧 7~25초마다 반복되는 리듬에 들어가는 심장 박동 간격의 분산이며 단위는 ms²입니다. 한때 교감신경 활동으로 읽혔지만 지금은 논란이 있습니다. LF 파워 더 알아보기 (저주파) 대역으로 번집니다. RMSSD RMSSD 연속한 NN 간격 차이의 제곱평균제곱근. 심장 박동 간격이 다음 간격과 얼마나 다른지를 밀리초 단위로 나타내는 심박변이도(HRV) 지표이며, 주로 미주신경 활동을 반영합니다. RMSSD 더 알아보기 , NN50 NN50 이웃한 NN 간격 쌍 중 차이가 50밀리초보다 큰 쌍의 개수입니다. 이를 연속한 간격 차이의 개수(간격 수보다 하나 적음)로 나누면 pNN50이 됩니다. NN50 더 알아보기 , pNN50은 이웃한 박동끼리만 비교하기 때문에 추세를 거의 알아채지 못합니다(Shaffer와 Ginsberg, 2017). RMSSD가 일상의 지표인 또 하나의 이유입니다. 추세 제거가 너무 강하면 실제의 느린 리듬도 사라지므로, 설정이 다른 두 프로그램이 같은 기록에서 서로 다른 LF 파워를 보고할 수 있습니다.

추세 제거하기

변형한 교육용 기록

위: 느린 흔들림을 더한 교육용 기록과, smoothness priors 방법이 그 안에서 찾은 추세(점선). 아래: 같은 기록에서 추세를 뺀 것입니다. 호흡 파동은 그대로이고, 가장 낮은 주파수로 새어 들어갈 드리프트만 사라졌습니다.

5분 동안 박동 사이 간격을 나타낸 선 그래프 두 개입니다. 위쪽은 천천히 오르내리며 그 흔들림을 따라가는 점선 추세선이 있고, 아래쪽은 0 부근에서 평평하며 빠른 호흡 파동만 남아 있습니다.

추세 제거가 지키려는 가정은 정상성 페이지에서 설명합니다.

출처

  1. An advanced detrending method with application to HRV analysis IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 2002
  2. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms Frontiers in Public Health, 2017

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