17HS5600, 정신 질환의 모니터링 및 징후 예측을 위한 피부 부착형 센서 모듈 개발,
김승환
초록
Background: Major depressive disorder (MDD) is one of the leading causes of disability; however, current MDD diagnosis methods lack an objective assessment of depressive symptoms. Here, a machine learning approach to separate MDD patients from healthy controls was developed based on linear and nonlinear heart rate variability (HRV), which reflects the autonomic cardiovascular regulation. Methods: HRV data were collected from 37 MDD patients and 41 healthy controls during five 5-min experimental phases: the baseline, a mental stress task, stress recovery, a relaxation task, and relaxation task recovery. The experimental protocol was designed to assess the autonomic responses to stress and recovery. Twenty HRV indices were extracted from each phase, and a total of 100 features were used for classification using a support vector machine (SVM). SVM-recursive feature elimination (RFE) and statistical filter were employed to perform feature selection. Results: We achieved 74.4% accuracy, 73% sensitivity, and 75.6% specificity with two optimal features selected by SVM-RFE, which were extracted from the stress task recovery and mental stress phases. Classification performance worsened when individual phases were used separately as input data, compared to when all phases were included. The SVM-RFE using nonlinear and Poincar챕 plot HRV features performed better than that using the linear indices and matched the best performance achieved by using all features. Conclusions: We demonstrated the machine learning-based diagnosis of MDD using HRV analysis. Monitoring the changes in linear and nonlinear HRV features for various autonomic nervous system states can facilitate the more objective identification of MDD patients.
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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