일상 생활 중 건강 모니터링을 위한 생체 신호 딥러닝 분석 연구

의자의 2채널 BCG를 CNN, BiGRU, 어텐션으로 분석해 혈압을 추정했다.

역할
혈압 추정 모델 및 실시간 처리 공동 개발
담당 업무
혈압 상승 실험, 동기화 신호 수집, 혈압 추정 모델 및 실시간 분석 서비스 공동 개발
기간 및 소속
2020.09 ~ 2021.06 BCML, EMMA Healthcare, 팀 TOG

01 / RESEARCH DETAIL2채널 BCG 혈압 추정 / 최종 모델과 실시간 서비스 구성

난제
등과 좌석의 BCG에서 시간에 따른 변화를 추출하고 실시간 혈압 표시까지 연결해야 한다.
해결
10초 구간의 국소 특징을 CNN으로 추출하고 BiGRU와 시간 어텐션으로 혈압을 회귀했다.
기여
동기화 신호 수집, 혈압 추정 모델과 실시간 분석 서비스를 공동 개발했다.
공개한 최종 코드의 모델 명세
최종 코드 명세 구현
입력 250 Hz, 2채널, 10초
CNN 10층, 64 / 128 / 256 / 512채널
회귀 BiGRU 64 + 시간 어텐션
평가 조건 및 연구 범위최종 코드: CNN 10층, 64/128/256/512채널, BiGRU 64. 발표 그림은 이전 모델 구성.

02 / RESEARCH DETAIL6명 개인 내 혈압 추정 평가

실험
1인당 약 3시간 동안 안정 상태와 운동 후 상태를 측정하고 커프 혈압을 2분 간격으로 확보했다.
평가
개인 내 데이터를 시간순으로 29 / 14 / 57% 분할해 6명의 SBP 및 DBP 추적 오차를 평가했다.
참여자별 MAE (mmHg) SBP: 1 5.5, 2 3.2, 3 5.25, 4 3.35, 5 4.68, 6 6.2; DBP: 1 4.65, 2 3.12, 3 3.88, 4 4.03, 5 3.8, 6 3.5 0 2 4 6 8 5.5 4.65 1 3.2 3.12 2 5.25 3.88 3 3.35 4.03 4 4.68 3.8 5 6.2 3.5 6 SBP DBP
참여자별 MAE (mmHg)
6명 평균 혈압 추정 오차 (mmHg)
6명 평균 (mmHg) SBP DBP
MAE 4.70 3.83
RMSE 6.02 4.90
평가 조건 및 연구 범위2021년 논문의 평가 결과. 중첩 구간과 분할 전 정규화를 사용한 개인 내 실험.