ECG 기준 Beat Alignment에서 Radar AO·AC 후보 시점을 해석한 범위

동시취득 System

연구 흐름은 ECG, SCG, FMCW Radar를 같은 시간 구간에서 취득한 뒤 ECG R-peak를 공통 anchor로 사용한다. Radar는 BGT60TR13C를 사용하고, STM32F411·ESP-32S·MPU6050가 acquisition과 reference signal 경로에 포함된다.

시간축이 어긋나면 같은 심박의 ECG, SCG, Radar morphology를 비교할 수 없다. 각 stream의 timestamp, sample rate, 시작 offset과 누락 sample 처리가 먼저 확인돼야 한다.

Radar Phase에서 Beat까지

FMCW chirp에서 range FFT를 계산하고 흉부 반사 성분이 있는 range bin 또는 ROI를 선택한다. 선택한 complex sample의 phase를 unwrap하고 파장에 따른 displacement scale로 바꾸면 흉부 미세변위와 관련된 waveform을 얻을 수 있다.

ROI가 움직이거나 respiration 성분이 커지면 cardiac morphology가 바뀔 수 있다. 따라서 ROI selection, phase unwrap discontinuity, filtering, motion rejection을 candidate timing의 입력 조건으로 기록한다. 그래프의 peak 하나만 보고 valve event를 확정하지 않는다.

ECG R-peak 기준 Alignment

ECG R-peak index를 기준으로 앞뒤 window를 잘라 beat를 만든다. 동일 beat에서 SCG reference timing과 Radar morphology를 비교한다. Beat length가 다르면 resampling 또는 정규화 방식이 결과를 바꿀 수 있으므로 원 sample index와 변환된 beat axis를 함께 보존해야 한다.

논문에는 600초 동시취득과 848개 대응 beat 분석을 적었다. 이번 글에서도 그 수치를 논문 결과로 표시하고, 새로 다시 실행한 값처럼 바꾸지 않았다.

AO·AC Candidate Timing

SCG에서 AO와 AC 관련 reference point를 구성하고, Radar waveform의 peak·slope change·detector fusion 결과 중 시간적으로 대응하는 지점을 찾는다. Signal Quality Index가 낮거나 detector가 불일치하는 beat는 별도로 처리해야 한다. Candidate Timing Interval(CTI)은 선택된 지점의 분포를 요약한다.

여기서 AO와 AC 표기는 morphology-based candidate timing이다. Radar가 대동맥판을 영상화한 것이 아니며, Doppler echo로 판막 개폐를 직접 확인한 것도 아니다. SCG reference와 ECG anchor에 시간적으로 대응하는 후보라는 뜻으로 제한한다.

확인한 결과와 한계

남아 있는 analysis source, firmware, 설정 문서와 사진으로 실험 경로를 다시 확인했다. 600초 acquisition과 848 corresponding beats는 논문에 보고한 값이다. 임상 sensitivity·specificity와 direct valve detection은 이 실험에서 측정한 항목이 아니다.

다음 Validation

후보 시점을 해부학적 event에 더 가깝게 검증하려면 동기화된 echocardiography, ICG 또는 PCG 같은 독립 reference가 필요하다. Protocol에는 clock synchronization error, annotator rule, beat exclusion, inter-rater agreement와 Bland–Altman 또는 timing-error 분석을 포함해야 한다. 그 전까지 candidate라는 표현을 유지한다.