Prediction of fatigue and sleep onset using HRV analysis

• Autorzy: Szypulska M. , Piotrowski Z.

Warianty tytułu

PL

Predykcja zmęczenia i zasypiania z wykorzystaniem analizy HRV

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper objective syndromes associated with sleep onset and fatigue based on the analysis of heart rate variability (HRV) have been presented. Temporal and frequency parameters have been given particular attention. An algorithm for detection of the moment of sleep onset and fatigue has been described. It is based on the determination of the LF/HF ratio on the basis of an RR tachogram and assigning its value to three basic states: activity, drowsiness and sleep. Results of experiments conducted on people without dysfunctions in electrocardiogram (ECG) waveforms have been presented and discussed.

PL

W artykule przedstawiono obiektywne syndromy towarzyszące zasypianiu i zmęczeniu na podstawie analizy Zmienności Rytmu Serca (HRV). Wyszczególniono parametry analizy czasowej i częstotliwościowej. Opisano algorytm detekcji momentu zasypiania i zmęczenia bazujący na wyznaczeniu wartości współczynnika LF/HF na podstawie tachogramu RR i przypisaniu jego wartości do trzech podstawowych stanów: aktywności, senności oraz snu. Przedstawiono i omówiono wyniki eksperymentów przeprowadzonych na osobach bez dysfunkcji przebiegów elektrokardiogramu (EKG).

Słowa kluczowe

EN

heart rate variability; HRV; tachogram; sleep onset; fatigue; sleep onset detection

PL

EKG; zmienność rytmu serca; tachogram; detekcja zasypiania; detekcja zmęczenia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 12
• Strony: 16--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., wykr.

Twórcy

autor

Szypulska M.

autor

Piotrowski Z.

• Wojskowa Akademia Techniczna, wydział Elektroniki, Warszawa

Bibliografia

• [1] Michaił E., Kokonozi A., Chouvarda I., Maglaveras N.: EEG and HRV markers of sleepiness and loss of control during car driving. 30th Annual International IEEE EMBS Conference, Canada, 2008.
• [2] Shinar Z., Akselrod S., Dagan Y., Baharav A.: Autonomic changes during wake-sleep transition: a heart rate variability based approach. Israel, Auton Neurosci 2006 Dec 30; 130(1-2): pp. 17-27.
• [3] Shinar Z., Baharav A., Akselrod S.: Changes in Autonomic Nervous System Activity and in Electro-Cortical Activity during Sleep Onset. Tel-Aviv University, Tel-Aviv, Israel, Computers in Cardiology, 2003, pp. 303-306
• [4] Otzenberger H., Claude Gronfier, Chantal Simon, Anne Charloux Jean Ehrhart, Francois Piquard and Gabrielle Brandenberger: Dynamic heart rate variability: a tool for exploring sympathovagal balance continuously during sleep in men. Am J Physiol Heart Circ Physiol 275:H946-H950, 1998.
• [5] Dorfman Furman G., Baharav A., Cahan C., Akselrod S.: Early Detection of Falling Asleep at the Wheel: A Heart Rate Variability Approach. Tel Aviv, Israel, Computers in Cardiology 2008; pp.1109-1112.
• [6] Ogilvie R. D.: The process of falling asleep. Department of Psychology, Canada, 2001, Sleep Medicine Reviews, Vol.5, No.3 pp. 247-270.
• [7] Rajendra Acharya U., Joseph K. P., Kannathal N., Min Lim Ch., Suri J. S.: Heart rate variability: a review. International Federation for Medical and Biomedical Engineering, 2006.
• [8] Busek P., Vankova J., Salinger J., Opavsky J., Nevsimalov S.: Spectral Analysis of Heart Rate Variability in Sleep. Palacky University, Physiol. Res. 54. 2005, pp. 369-376.