간호사의 생리학적 신호를 이용한 수면 품질 예측

치매 환자를 돌보는 주요 간병인(CPWD)은 치매의 예측 불가능한 행동 및 정신적 증상에 대응해야 하는 부담으로 인해 높은 수준의 스트레스를 경험한다. 이러한 도전적인 역할은 간병인의 수면 품질 저하를 유발하며, 이는 전반적인 건강에 부정적인 영향을 미친다. 따라서 간병인의 수면 품질을 모니터링하는 것은 CPWD에 대한 스트레스 수준 평가에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 현재 대부분의 수면 연구는 비용이 높고 간병 routine을 방해할 수 있는 다광도 수면검사(полисомнографи, polysomnography)에 기반하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 우리는 심부 수면 단계에서의 생리신호 변화 추세를 기반으로 수면 품질을 예측하는 임상 의사결정 지원 시스템을 제안한다. 본 시스템은 웨어러블 기기(E4 손목밴드)를 활용하여 심박수 변이성, 전도성 피부 반응, 신체 운동, 피부 온도의 네 가지 원시 생리신호를 사용한다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 위해, 8명의 CPWD에 대해 2주간 모니터링된 수면 데이터를 분석하였다. 랜덤 포레스트 분류기에서 수면 품질 예측 정확도는 75%, 휴식감(휴식 상태) 예측 정확도는 73%로 가장 우수한 성능을 기록하였다. 분석 결과, 이러한 지표를 탐지하는 데 가장 중요한 특징은 수면 효율(수면 시간 대 침대에 있는 시간 비율)과 피부 온도였다. 본 연구의 수면 분석 시스템 결과는 웨어러블 센서를 활용하여 CPWD의 수면 품질과 휴식감을 측정할 수 있음을 입증한다.