ایران ترجمه – مرجع مقالات ترجمه شده دانشگاهی ایران

سیستم پردازش سیگنال زیستی (بیوسیگنال) برای تشخیص سرعت موج ضربان

سیستم پردازش سیگنال زیستی (بیوسیگنال) برای تشخیص سرعت موج ضربان

سیستم پردازش سیگنال زیستی (بیوسیگنال) برای تشخیص سرعت موج ضربان – ایران ترجمه – Irantarjomeh

 

مقالات ترجمه شده آماده گروه پزشکی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه ۲۰ الی ۱۰۰% رایگان مقالات ترجمه شده

۱- قابلیت مطالعه رایگان ۲۰ الی ۱۰۰ درصدی مقالات ۲- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر ۳ فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر
مقالات ترجمه شده پزشکی - ایران ترجمه - Irantarjomeh
شماره
۲۴
کد مقاله
MDSN24
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
سیستم پردازش سیگنال زیستی (بیوسیگنال) برای تشخیص سرعت موج ضربان
نام انگلیسی
A Bio Signal Processing System for Pulse Wave Velocity Detection
تعداد صفحه به فارسی
۱۷
تعداد صفحه به انگلیسی
۴
کلمات کلیدی به فارسی
سرعت موج ضربان، صلبیت شریانی، فوتوپلنتیسموگرافی، ضربان حجمی دیجیتال
کلمات کلیدی به انگلیسی
Pulse wave velocity, arterial stiffness, photoplethysmography , digital volume pulse
مرجع به فارسی
دپارتمان مهندسی الکترونیک، دانشگاه دانگ‌ها، تایوان
دپارتمان علوم کامپیوتر و مهندسی اطلاعات دانشگاه تکنولوژی جنوب تایوان
مرکز پزشکی دانشگاه چنگ‌کانگ، تینان، تایوان
مرجع به انگلیسی
Department of Electrical Engineering, National Dong Hwa University
, Taiwan, R.O.C.  Department of Computer Science and Information Engineering
Southern Taiwan University of Technology
National Cheng Kung University Medical Center, Tainan, Taiwan
قیمت به تومان
۵۰۰۰
سال
۲۰۰۶
کشور
تایوان
سیستم پردازش سیگنال زیستی (بیوسیگنال) برای تشخیص سرعت موج ضربان
دپارتمان مهندسی الکترونیک، دانشگاه دانگ‌ها، تایوان
دپارتمان علوم کامپیوتر و مهندسی اطلاعات دانشگاه تکنولوژی جنوب تایوان
مرکز پزشکی دانشگاه چنگ‌کانگ، تینان، تایوان
۲۰۰۶
چکیده
سرعت موج پالس یا ضربان (PWV) از جمله مشهورترین شاخص‌های ارزیابی سفتی یا صلبیت شریانی بشمار می‌آید. اخیرا، چندین روش بررسی غیر تهاجمی تک کاناله برای آزمایش موج ضربان معرفی شده‌اند. این مقاله نسبت به معرفی سیستم اندازه‌گیری میزان ضربان دیجیتال (DVP) غیر تهاجمی با استفاده از روش اندازه‌گیری هم زمان دو کاناله اقدام می‌نماید، سیستمی که بعنوان ابزار مراقبت بهداشتی خانگی مدنظر می‌باشد و دارای عملکرد ساده‌ای نیز است. از طریق تکنیک هم زمان در اندازه‌گیری سیگنالهای ضربان بصورت دیجیتال می‌توان ضربان انگشتان دست و پا را بصورت دقیق و به موقع اندازه‌گیری نمود و از اتلاف زمان قابل توجهی ممانعت بعمل آورد. علاوه بر این، سیستم پیشنهادی که از طریق کانال دوگانه PPG روال ارزیابی را انجام می‌دهد دارای همبستگی مناسبی با روشهای سنتی بوده و می‌توان آن را جهت ارزیابی عوامل خطرساز قلبی عروقی بکار گرفت.
کلمات کلیدی: سرعت موج ضربان، صلبیت شریانی، فوتوپلنتیسموگرافی، ضربان حجمی دیجیتال
مقدمه
بیماریهای قلبی عروقی یکی از دلایل اصلی مرگ و میر در جهان بشمار می‌آیند. در خلال سالیان اخیر، توجه بیشتری در زمینه ارتباط بین صلبیت شریانی و بیماریهای قلبی عروقی حاصل آمده است. بسیاری از محققین سفتی فزاینده شریانهای بزرگ را در ارتباط با خطرات رو به فزونی بیماریهای قلبی عروقی بیان داشته‌اند. سرعت موج ضربان شاهرگی افزایش یافته (PWV) نه تنها مرتبط با فزونی خطرات قلبی عروقی یافته می‌باشد بلکه نقش خاصی را نیز در زمینه پیش‌بینی امراض در بیمارانی بازی می‌کند که از عارضه‌های کلیوی حاد نیز در رنج می‌باشند. صلبیت شریانی با سن افزایش یافته و از جمله عوامل ملازم با خطرات قلبی عروقی بشمار می‌آید. دوره‌های انبساطی و انقباضی قلب و فشارهای ضربانی نیز مرتبط با خصیصه‌های فیزیکی شریانهای انعطاف‌پذیر بشمار آمده و جزء فاکتورهای خطر ساز قلبی عروقی محسوب می‌شوند. با وجود آنکه قسمتهای راس سوندهای فشارسنج قابلیت اندازه‌گیری دقیق صلبیت عروقی را مهیا می‌سازند، چنین راهکارهایی باعث محدودیت کاربردهای بالینی می‌گردند. برخی از مطالعاتی که شامل PWV  بوده‌اند، روش جایگزین صلبیت شریانی، معرف این نکته هستند که چنین عارضه‌هایی با افزایش سن بیشتر نمود خواهند یافت. PWV یکی از مارکتهای معتبرتر صلبیت شریانی در مقایسه با فشار ضربانی می‌باشد و مطالعات بسیاری نشان داده‌اند که PWV بعنوان شاخص قدرتمندتر در زمینه پیش‌بینی حوادث و رخدادهای قلبی عروقی فراتر از کاربرد فشار ضربانی مطرح می‌باشد. روشهای غیر تهاجمی شامل اکوکاردیوگرافی سطح مقطع، تصویربرداری رزونانس مغناطیسی، تونومتری و رهگیری پالس می‌باشند. با این وجود، دستگاههای فوق الذکر آنقدر گران قیمت هستند که نمی‌توان آنها را برای مراقبتهای بهداشتی خانگی بکار گرفت.
در مطالعه بلکر و همکاران این نکته مشخص گردید که مقادیر PWV بیشتر از ۱۳ m/sec در ارتباط با افزایش در میزان مرگ و میرهای ناشی از عارضه‌های قلبی عروقی می‌باشند. علاوه بر این، لورنت و همکاران در زمینه افزایش فشار خون نیز نشان دادند که یک افزایش ۵ m/sec در صلبیت شریانی باعث افزایش ۵۰ درصدی مرگ و میرهای ناشی از بیماریهای قلبی عروقی می‌‌شود. با توجه بدانکه تغییرات حاصله را می‌توان قبل از ظهور بیماریهای عروقی قابل توجه شناسایی نمود، صلبیت شریانی ممکن است یا بعنوان یک مارکر نشان دهنده توسعه بیماریهای آتی وابسته به تصلب شریان در نظر گرفته شود و یا آنکه بعنوان یک عامل سببی مستقیم در فرآیند تصلب شریان فرض شود. PWV بعنوان یک مارکر جهندگی ارتجاعی یا شریانهای ماهیچه‌ای بشمار آمده و بطور عمده خصیصه‌های مکانیکی جداره شریانی را بازتاب می‌دهد. تغییرات متصلب یا سخت انتشار یافته جداره شریانی که در موارد فساد (دژنراتیو) یا آسیب شناختی مشاهده می‌شود باعث افزایش صلبیت شریانی می‌گردد. PWV هم اکنون بعنوان روش استاندارد اندازه‌گیری صلبیت شریانی مورد شناسایی قرار گرفته است.
بطور سنتی، PWV رانی شریانی به منظور ارزیابی صلبیت شریانی یا ائورتی مورد استفاده قرار گرفته است، چرا که: ۱) موج پالس را می‌توان براحتی در این دو موضع اندازه‌گیری نمود و ۲) فاصله بین این دو موضع بقدر کفایت می‌باشد و بنابر این می‌توان محاسبه دقیقی را از نظر فاصله زمانی بین دو موج بعمل آورد. با این وجود، تشخیص شکل موج نیازمند آموزش‌های خاص و گواهی ‌مرتبط می‌باشد. برای این کار، باید نسبت به تهیه ابزار اندازه‌گیری PWV مطمئن، که به تخصص ویژه‌ای نیز نیاز نداشته باشد، اقدام نمود. تکنیکهای جدیدی را باید برای ارزیابی خطرات قلبی عروقی بیماران بکار گرفت، مخصوصا باید کاربرد تکنیکهایی که براحتی می‌توان آنها را در منازل مورد استفاده قرار داد را در نظر داشت. یک پالس حجمی دیجیتال (DVP) را می‌توان بوسیله فوتوپلنتیسموگرافی (PPG) حاصل نمود. DVP را می‌توان بسادگی و با سرعت از طریق اندازه‌گیری عبور نور مادون قرمز بسمت بخش گوشتی ناخن تشخیص داد. برخی از مطالعات انجام شده قبلی نشان داده‌اند که شکل DVP مشابه با پالس فشار محیطی می‌باشد. این شکل یا منحنی از طریق گردش سیستماتیک مشتمل بر بازتاب موج فشار و PWV در ائورت و شریانهای بزرگ مشخص می‌گردد. توسعه این روش جدید جهت اندازه‌گیری PWV و بطور مستقیم از طریق DVP حاصل شده است. در صورتی که شکل DVP مشابه با پالس محیطی باشد، تفاوت زمانی بین دو موضع مختلف DVP را می‌توان بعنوان زمان گذار بین پالسها در نظر گرفت. PWV را پس از آن می‌توان از طریق تقسیم فاصله بین این دو موضع بر زمان گذار بدست آورد. جهت اتوماتیک سازی و تسهیل چنین فرآیندی، سیستمی ارتقا یافته است که از دو سنسور PPG برخوردار بوده و توانایی تشخیص DVP از دو موضع متفاوت بطور همزمان را دارا می‌باشد. علاوه بر این، چنین سیستمی دارای نرم‌افزاری می‌باشد که می‌تواند DVP را مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و تفاوت زمانی بین دو ریشه DVP را بطور دقیق اندازه‌گیری نماید.
در خلال سالیان اخیر، درصد اشخاصی که دارای فاکتورهای خطرساز تصلب شرایین، نظیر سطوح کلسترول سرم و دیابت بالا، می‌باشند در حال افزایش است. این امر بواسطه تغییر در عادات خورد و خوراک و کاهش سطح فعالیتهای فیزیکی می‌باشد. به همین دلیل، امیدواریم تا بتوان نسبت به توسعه یک سیستم رایانه – محور جهت اندازه‌گیری PWV با استفاده از روش PPG اقدام کنیم. PWV از طریق سنجش زمان گذر پالس و طول میسر بین مواضع انگشت و پنجه پا محاسبه می‌شود. روش اندازه‌گیری PWV از طریق استفاده از این دستگاه آسان می‌باشد و در عین حال با کاربرد آن در وقت نیز صرفه‌جویی خواهد شد، چرا که جهت استفاده از آن به هیچ مهارت خاصی نیاز نمی‌باشد. اهدف این مطالعه عبارتند از: ۱) توسعه یک دستگاه PWV راحت و ارزان جهت مصارف خانگی و         ۲) ارزیابی میزان اعتبار و اطمینان از این دستگاه توسعه یافته.
روشهای تشخیص برای PWV
جهت تست اعتبار روش ما، از این سیستم جدید برای تشخیص PWV در مواردی که بدون علامت و عارضه خاصی باشند استفاده شد و نتایج آن با نتایج حاصل شده از طریق روش استاندارد بر مبنای سیستم ردیابی پالس مقایسه شد. مجموع مواردی که مشتمل بر ۱۸۳ مورد می‌گردید (متوسط سنی   سال) در این مطالعه جمع‌آوری شدند. کلیه نمونه‌ها ظاهرا سالم بوده و در آنها هیچگونه علایم بیماریهای عروقی دیده نمی‌شد. کلیه افراد دارای آهنگ سینوسی نرمال بوده و رضایت کتبی خود را برای انجام مطالعه اعلام داشته بودند. قبل از انجام هرگونه تستی، کلیه اشخاص تحت بررسی در یک اتاق ساکت و کنترل شده با دمای   بمدت ۲۰ دقیقه بصورت تاق باز استراحت نمودند. PWV بوسیله سیستم PPG با کانال دوبل (معرفی شده بعنوان PWV-DVP) و با استفاده از اثر پالس PWV (معرفی شده بعنوان PWV-PT) اندازه‌گیری شد. جهت تست تکرار پذیری روش ما، PWV-DVP 30 فرد برای دو بار در فاصله دو روز در میان اندازه‌گیری شد.
تعیین PWV با سیستم PPG کانال دوبل
این سیستم اندازه‌گیری جدید شامل یک دستگاه رهگیر قابل حمل و نرم‌افزار تحلیلی موج پالس می‌باشد. دستگاه رهگیر در حقیقت یک PPG با دو حسگر مادون قرمز می‌باشد که قابلیت تابش طول موج ۹۴۰ nm را دارا می‌باشند. سیگنالهای تشخیص داده شده بوسیله حسگرهای مادون قرمز بسمت یک واحد پردازش منحصربفرد با مدار فیلتر آنالوگ به دیجیتال ارسال می‌شود. در این سیستم، پردازنده MSP430F149 (شرکت تگزاس اینسترومنتز، آمریکا) بعنوان پردازشگر سیگنال مورد استفاده قرار گرفت. این پردازشگر که از پیکربندی میکروکنترلر بهره می‌جوید دارای ۲ تایمر داخلی ۱۶ بیتی، مبدل ۱۲ بیتی A/D سریع، فلش مموری ۶۰kB، رم ۲KB و ۴۸ پین ورودی خروجی یا I/O (شکل ۱) می‌باشد. نرم‌افزار تحلیلی موج پالس از یک رابط اولیه بصری (شرکت مایکروسافت، ردموند، WA) استفاده می‌کند که قابلیت آنالیز همزمان دو DVP را داشته و همچنین از توان اندازه‌گیری تفاضل زمانی بین دو ریشه DVP نیز سود می‌برد (شکل ۲).
یکی از حسگرهای مادون قرمز بر روی انگشت سبابه سمت راست قرار گرفته و حسگر دیگر نیز بر روی پنجه دومی راست پا استقرار می‌یابد. برای هر یک از موارد اندازه‌گیری، داده‌های DVP بصورت همزمان از هر دو موضع و بمدت ۵ ثانیه ثبت می‌شود. زمان گذار بعنوان میانگین کلیه تفاضلهای زمانی اندازه‌گیری شده در طی ۵ ثانیه فوق محاسبه می‌شود. فاصله انگشت تا پنجه، تفاوت فاصله اندازه‌گیری شده از شکاف جناغی تا پنجه سبابه راست و از شکاف جناغی تا انگشت سبابه راست می‌باشد. این نرم‌افزار بصورت اتوماتیک PWV را پس از برآورد فوق محاسبه می‌کند.
تعیین PWV با استفاده از سیستم رهگیری میکرو مدیکال پالس
جهت انجام تست اعتبار سیستم جدید، PWV نیز بوسیله سیستم رهگیری میکرو مدیکال پالس مشخص شد. این سیستم از روش داپلر استاندارد جهت تشخیص شروع جریان در شریان بهره می‌جوید. پالسهای داپلر بصورت ترتیبی در دو موضع متفاوت شریانی با استفاده از موج- R  ECG، که بعنوان رفرانس زمانی از آن استفاده می‌شود، ثبت می‌شوند. صلبیت شریانی ائورتی، پس از آنکه بوسیله PWV بین شریانهای شاهرگی و رانی اندازه‌گیری شد، بعنوان شاخص مستقل خطر قلبی عروقی بشمار خواهد آمد.
آنالیز آماری
آنالیز مرتبط با تفاوت قابل توجه بین PWV-DVP و PWV-PT بوسیله نمونه‌های جفتی تست-t  با ۹۵% فاصله اطمینان (۹۵% CI) نیز انجام پذیرفت. همبستگی بین PWV-DVP و PWV-PT نیز بوسیله تست همبستگی پیرسون (Pearson) همراه با دو تست یکطرفه از نکته نظر اهمیت مشخص گردید. داده‌ها نیز بعنوان میانگین   انحراف معیار ارائه گردیدند. کلیه داده‌ها با استفاده از نگارش ۱۲٫۰بسته نرم‌افزاری SPSS تحت ویندوز ثبت و آنالیز شدند. ارزش P <.05 در این مبحث از اهمیت آماری برخوردار می‌باشد.
ارزیابی و نتایج
در این تحقیق ۱۸۳ فرد با فشار خون نرمال (BP<130/90 mmHg همگی مرد) شرکت داده شدند که میانگین سنی آنها   می‌باشد. بیماران از هیچگونه علامت، عارضه یا سابقه بیماریهای قلبی یا نارسایی کلیه برخوردار نبودند. جهت ارتقای اعتبار و اطمینان پذیری نتایج تجربی، هر یک از داده‌ها با میانگین برآورد ۳ برابر استفاده شدند. در گروه ۳۰ نفری که از اندازه‌گیریهای مکرر PWV-DVP بهره‌مند گردیده بودند، نتیجه خوبی بین ارزیابیهای PWV وجود داشت ( (. علاوه بر این، نتایج تجربی برای برآورد انجام شده توسط سیستم طراحی شده و دستگاه استاندارد پزشکی رهگیر پالس PWV مشابه اعلام گردیدند. PWV-DVP از همبستگی با ارزشی با PWV-PT برخوردار بوده است (r=0.836, p<.01) (شکل ۳). هیچگونه تفاوت محرزی بین دو نتیجه اندازه‌گیری حاصل نشد ( (.
در بین شاخص‌های مختلف صلبیت شریانی، PWV یک روش مطمئن و تجدید پذیر می‌باشد. وودمن و همکاران گزارش نمودند که ضریب تغییرات یا ضریب پراکندگی (CV) برای آزمایشات تکراری PWV مرکزی در حداقل بوده و از نظر اهمیت آماری نیز کمتر از شاخص‌های صلبیت می‌باشد. کلیه برآوردهای وابسته به صلبیت شریانی از همبستگی قابل توجهی با PWV مرکزی برخوردار بودند. PWV بصورت گسترده‌ای برای ارزیابی خطرات عارضه‌های قلبی عروقی در شرایط مختلف مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. با این وجود، دو عیب اصلی روش استاندارد نیاز به وجود ادوات گران قیمت و سطح بالایی از تخصص جهت تحصیل شکل موج کافی به منظور انجام روالهای وابسته به تجزیه و تحلیل می‌باشد.
فوتوپلنتیسموگرافی یک روش غیر تهاجمی جهت ارزیابی پدیده‌ها و نیروهای تاثیر گذار بر گردش خون در محیط اطراف می‌باشد و اخیرا کاربرد PPG بسمت مقوله‌های شریانی، شامل صلبیت شریانی و عملکردهای غشاء درونی رگ و قلب (endothelium)  گسترش یافته است. در این تحقیق، روش جدیدی با استفاده از یک PPG کانال دوبل توسعه یافته است که از تجدید پذیری خوبی برای برآورد PWV برخوردار است. PWV که بوسیله روش جدید تشخیص داده شده است دارای همبستگی خوبی با نتیجه حاصل شده از طریق کاربرد روش استاندارد می‌باشد. سیگنال DVP از PPG از محدودیتهای خاصی در این مطالعه رنج برده است. میزان نور تابشی منوط به چندین عامل می‌باشد، شامل میزان رنگ‌آمیزی یا تجمع رنگدانه‌ها در بافت، خصیصه‌های بافت واحد و حجم خون اولیه در ناحیه تحت اندازه‌گیری. علاوه بر این، داده‌های این مطالعه محدود به اشخاصی بوده ‌است که از علامت یا نشان عارضه خاصی برخوردار نبوده و با داشتن یک آهنگ سینوسی نرمال از هیچگونه تصلب شریان مداوم و آشکاری گله‌مند نبوده‌اند. با این وجود، این روش حیطه بیماران با امراض گردش محیطی را شامل نشده است.
تست این روش در موقعیتهای گوناگون از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابر این، میزان اعتبار این روش جدید را باید با بررسی بر روی علل بیماری یا سبب شناسی و رویه‌های تشخیص امراض بیماران مورد کنکاش قرار داده و لازم است تا آن را با توجه به اهمیت بالینی از نکته نظر پیش‌بینی امراض و واکنش در برابر درمان مورد بررسی دقیق قرار داد.
در این مبحث یک دستگاه اندازه‌گیری غیرتهاجمی برای ارزیابی تصلب شرایین بیماران قلبی عروقی معرفی شده است. این سیستم از تکنولوژی اکتساب داده دو کاناله سود می‌جوید و قادر است تا بصورت همزمان سیگنالهای DVP انگشتان دست و پنجه‌های پا، بدون بهره‌گیری از تخصص پزشکی در مراحل کلی انجام این رویه، را اندازه‌گیری نماید. علاوه بر این، مرحله جمع‌آوری داده‌ها را می‌توان بدون کمک خارجی از طریق بهره‌گیری از ۳-رابط الکتروکاردیوگراف یا تپش نگار انجام داد. این سیستم دارای دو مزیت می‌باشد: (۱) استفاده از روش اندازه‌گیری PWV دو کاناله باعث کاهش زمان اندازه‌گیری از طریق بهره‌گیری از رویه‌های عملیاتی ساده می‌شود، (۲) صرفه جویی در هزینه و کاهش هزینه‌ها از طریق قابلیت ارزیابی PWV بدون موضع ECG.
نتیجه گیری
PWV ارزیابی شده از طریق PPG دو کاناله از همبستگی خوبی با روش متعارف برخوردار می‌باشد و می‌توان آن را برای ارزیابی فاکتورهای خطر ساز قلبی عروقی بکار گرفت. در مقایسه با سیستم ردیابی پالس پزشکی میکرو یا همان رهگیر میکرو مدیکال پالس، سیستم جدید ما بواسطه پارامترهایی نظیر هزینه کمتر (در حدود ۲۵۰ در مقابل ۱۱۰۰۰ دلار آمریکا)، توسعه فنی کامل، قابلیت حمل و سازگاری با رابط انسانی رایانه شخصی از مزیت قابل توجهی برخوردار است. در این سیستم تنها به حسگرهای PPG، یک مدار آنالوگ به دیجیتال برای پردازش سیگنال و یک کامپیوتر شخصی یا نوت بوک نیاز خواهیم داشت.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
تماس با ما

اکنون آفلاین هستیم، اما امکان ارسال ایمیل وجود دارد.

به سیستم پشتیبانی سایت ایران ترجمه خوش آمدید.