심실세동(Ventricular fibrillation, VF)은 심혈관 질환 가운데 가장 심각한 질환 중 하나로, 심근경색으로부터 환자의 생존 가능성을 향상시키기 위해서는 이를 신뢰성 있게 조기에 감지하고 적시에 처치해야 한다. 초기 연구는 VF 검출을 위한 효과적인 알고리즘 개발에 초점을 두었으며, 대부분의 평가는 사전 필터링된 데이터 집합을 사용한 오프라인 방식으로 수행되었다. 그러나 실제 적용에서는 이러한 검사가 실시간으로 수행되어야 한다. 검출 효율성에 영향을 미칠 수 있는 요인이 많기 때문에, 검출 정확도를 향상시키는 요인이 미치는 영향을 이해하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 IAR Embedded Workbench 소프트웨어를 이용하여 MSP430 마이크로컨트롤러 기반의 임베디드 시스템을 구축하고, S/W 빌드를 위한 Visual Studio 도구를 활용하는 통합 시뮬레이션 환경을 개발하였다. 이후 본 시스템을 사용하여 5개의 경량 VF 검출 알고리즘을 평가하기 위한 실시간 실험을 수행하고, 민감도, 특이도, 양성예측도, 정확도 및 계산 시간 측면에서 이들의 성능에 영향을 미칠 수 있는 요인을 살펴보았다. 결과는 본 연구에서 개발한 웨어러블 심전도(ECG) 시스템의 프로토타입을 통해 교차 검증하였다. 연구 결과는 1) 선택한 검출 알고리즘, 데이터 필터링, 윈도우 크기 모두 실시간 VF 검출 성능에 유의한 영향을 미치며, 이들 중 검출 알고리즘이 가장 큰 영향을 주므로 신중히 선택해야 함을 보여주었다. 2) 성능 지표 간의 균형(tradeoff)에 영향을 미치는 적절한 임계값(threshold) 값을 선택하는 것이 중요하다. 본 연구에서 평가한 5개 알고리즘 중 Time Delay(TD) 알고리즘은 윈도우 크기나 필터링 방법과 무관하게 다른 알고리즘보다 우수한 성능을 보였다. 본 논문은 7가지 요인을 분석하고 그중 3가지 요인이 실시간 VF 검출에 미치는 영향을 조사하였다. 분석에 따르면 스케일링(scaling) 과정은 매우 중요하며, 적절한 검출 방법은 영향의 정도를 최소 수준으로 낮출 수 있다. 그렇지 않은 경우에는 필터링 방법을 고려해야 한다. 견고성(robustness)과 효율성(efficiency) 간의 균형을 고려할 때, TD는 검출 정확도와 견고성이 더 중요하므로 바람직하다.

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