Pupg sinyal girişli manşonsuz sürekli kan basıncı izleme sisteminin performansının EKG ve PPG sinyal girişli sistemler ile karşılaştırılması
Comparing performance of the cuffless continuous blood pressure monitoring system with pupg signal input to systems with ECG and PPG signal input
Yazar: ÖMER YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. TEMEL KAYIKÇIOĞLU
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Kan basıncı insan sağlığı için oldukça önemli bir sağlık verisi olmakla birlikte günümüzde yaygın olarak görülen hipertansiyon hastalığının oluşmasında büyük rol oynamaktadır. Bu nedenle kan basıncının takibi oldukça önemli bir durum haline gelmiştir. Günümüzde sürekli kan basıncının takibi invazif yöntemlerle yapılmaktadır. İnvazif olmayan geleneksel kan basıncı ölçüm yöntemleri ise manşonlu yapıya sahiptir ve sürekli kan basıncının ölçümü için uygun değillerdir. Tez çalışmamızın amacı sürekli kan basıncının ölçümü için yüksek doğrulukta invazif olmayan yenilikçi bir yöntem geliştirmektir. Bu kapsamda esnek piezoelektrik sensör tabanlı yenilikçi bir sistem önerilmiştir. Tez çalışmamız üç bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde tez çalışmasında kullanılan ve eş zamanlı elektrokardiyogram (EKG), fotopletismogram (PPG) ve palspletismogram (PuPG) sinyallerini toplayan sensör sistemi geliştirilmiştir. İkinci bölümde geliştirilen sensör sistemi ile veri seti oluşturulmuştur. Üçüncü bölümde ise oluşturulan veri seti ile kan basıncının tahmini literatürde sıkça kullanılan PTT parametreleri, PPG dalga parametreleri ve tarafımızca önerilen PuPG dalga parametreleri kullanılarak çeşitli regresyon ve YSA modelleri ile gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada Ortalama Mutlak Hata (MAE) değeri sistolik kan basıncı (SKB) için 2.076 mmHg, diastolik kan basıncı (DKB) için 1.641 mmHg olarak elde edilmiş olup elde edilen bu hata parametresi literatür ile karşılaştırılmıştır.

Abstract:
Blood pressure is a very important health data for human health and plays a major role in the formation of hypertension, which is commonly seen today. For this reason, monitoring of blood pressure has become a very important situation. Today, continuous blood pressure monitoring is done with invasive methods. Non-invasive traditional blood pressure measurement methods have a cuff structure and are not suitable for continuous blood pressure measurement. The aim of our thesis study is to develop a highly accurate non-invasive innovative method for continuous blood pressure measurement. In this context, an innovative system based on flexible piezoelectric sensors is proposed. Our thesis study consists of three parts. In the first part, the sensor system used in the thesis study, which collects simultaneous electrocardiogram (ECG), photoplethysmogram (PPG) and pulseplethysmogram (PuPG) signals, was developed. In the second part, a data set was created with the developed sensor system. In the third part, the estimation of blood pressure with the created data set was performed with various regression and ANN models using PTT parameters, PPG wave parameters and PuPG wave parameters proposed by us, which are frequently used in the literature. In this study, the Mean Absolute Error (MAE) value was obtained as 2.076 mmHg for systolic blood pressure (SBP) and 1.641 mmHg for diastolic blood pressure (DBP), and this error parameter was compared with the literature.