Frequency analysis of heart sounds for diagnostic purposes

Abstract

ÖZET TANI AMAÇLI KALP SESLERİNİN FREKANS ANALİZİ KARA, Necla Yüksek Lisans Tezi, Makine Mühendisliği Tez Danışmanı: Prof. Dr. Sedat BAYSEÇ Ocak 2004, 122 sayfa Kalp oskültasyonu (kalp seslerinin doktor tarafından yorumlanması) kalbin tanısında temel bileşendir. Bu, yine de kazanılması zor olan bir yetenektir, insan kalbinin yapısal bozukluğu sıklıkla kalbin ürettiği seslerin yansıtılmasıdır. Doktorlar hastanın kalbini dinlemek için cihaz olarak steteskopu kullanırlar ve buna göre tanıda bulunurlar. Doktorlar normal olmayan sesleri araştırırlar bunlarda hasta kalbinin sahip olduğu problemin çeşidini gösterebilir. Bu çalışmada, kalp seslerinin analizine yardımcı olması için bir çalışma oluşturduk. Kalp ses sinyalleri normal insanlardan ve mitral darlığı, aort darlığı, mitral yetmezliği, aort yetmezliği ve kalp karıncığındaki kaçaktan dolayı bozukluğu olan hastalardan mikrofon yardımıyla alındı. Mikrofondan alman analog sinyal bilgileri örneklendi, analog/dijital dönüşüm özelliğine sahip olan ses kartı kullanılarak rakamlandırıldı, kişisel bir bilgisayara aktarıldı ve MATLAB yardımıyla bilgisayar programları hazırlandı. Daha sonra rakamlandırılmış veriler spektral analiz metotlarından hızlı Fourier dönüşüm (FFT) ve güçlü spektral yoğunluk (PSD) kullanılarak analiz edildi. Ve hasta insanlardan alınan özellikler normal insanlarınkiyle karşılaştırıldı. Anahtar kelimeler: Kalp sesleri, hızlı Fourier dönüşümü, verilerin elde edilmesi, özellik çıkarma.

ABSTRACT FREQUENCY ANALYSIS OF HEART SOUND FOR DIAGNOSTIC PURPOSES KARA, Necla M.S. in Mechanical Engineering Supervisor: Prof. Dr. Sedat BAYSEÇ January 2004,122 pages Heart auscultation (the interpretation of heart sounds by a physician) is a fundamental component in heart (cardiac) diagnosis. It is, however, a difficult skill to acquire. The structural defects of a human hearts are often reflected in the sounds the heart produces. Physicians use the stethoscope as a device to listen to a patient's heart and make a diagnosis accordingly. They look for abnormal sounds which may suggest the type of heart problem the patient has. In this work, we present a study for a system intended to aid in heart sound analysis. Heart sound signals were recorded from normal subjects and patients with mitral stenosis, aort stenosis, mitral regurgitation, aort regurgitation and ventricular septal defect by using a microphone. The analog signal of the output of the microphone was sampled and digitized using a sound card that has an analog/digital conversion feature, and transferred to a personnel computer and computer software prepared in MATLAB. The digitized data were then being analyzed using the fast Fourier transform (FFT) and power spectral density (PSD) methods of spectral analysis. Data collected from normal hearts are compared with those from defected hearts. Keywords: Heart sounds, Fast Fourier Transform, Data acquisition, Feature extraction in