EKG ve PPG sinyalleri ile maşonsuz giyilebilir kan basıncı ölçüm sistemi tasarımı
Cuffless wearable blood pressure measurement system design with ECG and PPG signals
Yazar: ÜMİT ŞENTÜRK
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM YÜCEDAĞ ; PROF. DR. KEMAL POLAT
Düzce Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Biyomühendislik = Bioengineering ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Kardiyovasküler hastalıklardan biri olan yüksek tansiyon dünya genelinde çok fazla insanı etkilemektedir. Yüksek tansiyon hastalığının teşhisinde hastaya tansiyon holter takılmaktadır. Sağlık sektöründe kullanılan tansiyon holter cihazları hantal ve konforsuz yapıdadır. Hastalar bundan dolayı ölçüm sistemini şikâyet etmektedirler. Standart kullanılan tansiyon holterler 20-60 dakikada bir ölçüm almaktadır. Uzman hekimler iki kan basıncı ölçümü arasındaki bilgilere ulaşamamaktadırlar. Yapılan çalışmada noninvaziv damar yolunu tıkamayan kan basınç ölçüm cihazı tasarlanmıştır. Cihaz vücuttan aldığı Elektrokardiyografi (EKG) ve Fotopletismografi (PPG) sinyalleri kaydetmektedir. Kayıtlı veriler bilgisayar ortamına aktarılıp filtre, taban düzeltme ve bölümlendirme işlemlerinden geçirilmiştir. Sinyallerden çıkartılan zaman, frekans ve kaotik öznitelikler çıkartılıp yapay sinir ağı mimarisinde kan basıncı tahminleri gerçekleştirilmiştir. Sistolik kan basıncı için (Ortalama ± Standart Sapma) 0,0224 ± (2,211) ve diyastolik kan basıncı için 0,0417 ± (1,2193) tahmin değerlerine ulaşılmıştır. Kan basınç ölçüm cihazları standardı olan İngiliz Hipertansiyon Cemiyeti (British Hypertension Society -BHS), Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (American National Standard Institute / Assocation for the Advancement of Medical Intrumentation ANSI/AAMI SP10:2002) ölçüm sınırlarına ulaşılmıştır. Tasarlanan tansiyon holter, ayakta tedaviye uygun olacak ve klinik uygunluğu sağlayacaktır. Sağlık sektöründe kullanılacak standart ölçüm sistemleri içine girecektir.

Abstract:
High blood pressure, which is one of the cardiovascular diseases, affects more people in the worldwide. In the diagnosis of high blood pressure disease, a blood pressure holter is attached to the patient. Blood pressure holter devices used in the health sector are bulky and uncomfortable. Patients therefore complain about the measuring system. Blood pressure holters that are used as standard take a measurement every 20-60 minutes. Specialist physicians cannot access information between two blood pressure measurements. In the study, a blood pressure measuring device that does not obstruct the noninvasive vascular access was designed. The device records Electrocardiography (ECG) and Photoplethysmography (PPG) signals it receives from the body. The recorded data was transferred to the computer environment and passed through filter, base correction and segmentation processes. The time, frequency and chaotic features extracted from the signals were extracted and blood pressure estimates were made in the artificial neural network architecture. Estimation values of 0.0224 ± (2.211) for systolic blood pressure (Mean ± Standard Deviation) and 0.0417 ± (1.2193) for diastolic blood pressure were reached. The standard for blood measuring devices, has reached The British Hypertension Society (BHS), the American National Standard ANSI / AAMI SP10: 2002 measurement limits. The designed blood pressure holter will be suitable for ambulatory and will provide clinical suitability. It will be included in standard measurement systems to be used in the health sector.