S1 ve S2 kalp seslerinin ayrıştırılmasında ve teşhisinde sayısal analiz yöntemlerinin uygulanması

Abstract

Kalbin dinlenilmesi (kalbin çalışması ve kan akışı sırasında meydana gelen seslerin izlenmesi), kalp hastalıklarının teşhisinde temel bir yöntemdir. Kalp hastalıklarının teşhisinde kullanılan EKG yöntemi ile bazı yapısal anormalliklerin, kalp üfürümlerinin ve anormal seslerin teşhisinde zorluklarla karşılaşılmaktadır. Birincil sağlık kuruluşlarında düşük maliyetli cihaz kullanımı ve EKG bulgularının yorumlanabilmesi için uzman hekim gerekliliği nedeniyle teşhis ve izleme amacıyla dinleme yöntemi tercih edilir. Fakat geleneksel dinleme cihazları ile yapılan dinlemelerde teşhise ulaşabilmek için hekimlerin uzun yıllar boyunca elde edilebileceği tecrübe ve deneyimlere ihtiyacı vardır. Bu deneyime sahip olmayan hekimler için kalpteki anormalliğin tespit edilebilmesi, kalp seslerinin ayrıştırılabilmesi için yardımcı sistemlerin geliştirilmesi önem arz etmektedir. Bu tez çalışmasında hekime yardımcı olabilecek, kalp seslerinin görüntülendiği, Sayısal İşaret İşleme (Sİİ) teknikleri kullanılarak analizlerinin yapıldığı, S1 ve S2 seslerinin tespit edilebildiği bir sistem geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem ile elektronik steteskoptan alınan ses paketlerinin formatı çözülerek Sİİ tekniklerinden Ayrık Fourier Dönüşümü (AFD), Hızlı Fourier Dönüşümü (HFD), Shannon Enerji ve Güç Spektrum Yoğunluğu (PSD) uygulanmıştır. Sİİ uygulamasının daha etkili ve hızlı olabilmesi için Hamming, Hanninig ve Blackman pencereleme fonksiyonları kullanılarak, Sİİ için daha kullanışlı hale getirilmiştir. Sonuç olarak bu tez çalışmasında pencereleme ve Sİİ teknikleri karşılaştırılarak kalp seslerinin incelenmesi için en uygun Sİİ metodu belirlenmiştir.

Listening with stethoscope is a preferential method that the doctors use in order to differentiate normal cardiac systems from the abnormal ones that come out. On the other hand, with the ECG method which is used to diagnosis heart abnormalities, is experienced the difficulties at diagnosis heart murmur and abnormal heart sounds. At the health center or village clinic, due to use of low cost equipment and deficiency of medical expert, the heart auscultation is preferred because of diagnosis. But, for the diagnosis of heart abnormalities, doctor must need experience and skill with traditional auscultation equipment. To determinate of heart abnormalities and segmentation of heart sounds, development auxiliary systems should be important for doctors who have not experience and skills. In this thesis, a system has been developed for doctors that it can be assist to doctor and it analyze the heart sounds using the Digital Signal Processing (DSP) technique. In this system, sounds that are taken with electronic stethoscope will be untied and sounds will be subjected to Digital Signal Processing technique. These techniques are Fast Fourier Transform (FFT), Discrete Fourier Transform (DFT), Shannon Energy, and Power Spectrum Density (PSD). For more powerful application, sounds are more convenient using Hamming, Hanning and Blackman windowing functions for DSP technique. As a result of, these DSP techniques will be comparing and optimum DSP technique and windowing function will be chose for heart sound analysis.