III. düzey uyku apnesi kayıt cihazı için veri kalitesi değerlendirmesi ve ivmeölçer kayıtlarının analizi
Data quality assesment of III. level sleep apnea recorder device and analysis of accelerometer recordings
Yazar: MEHMET ALİ MUTLU
Danışman: DOÇ. DR. ATİLA YILMAZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Apne = Apnea ; Bellek = Memory ; Dalgacık dönüşümleri = Wavelet transforms ; Kayıt cihazları = Recorders ; İvmeölçer = Accelerometer

Özet:
Bu çalışmada, insanın yaşam kalitesini ciddi olarak etkileyen uyku apne sendromu (UAS) hastalığı tanısında alternatif bir yöntem olarak ev ortamında hastalığın ön tanısına uygun kayıt imkanı sağlayacak taşınabilir bir kayıt cihazının tasarımı iyileştirilmiş, altın standart (referans) kabul edilen polisomnografik verilerin tasarlanan kayıt cihazı verileri ile karşılaştırması yapılmıştır. Klinik çalışma olarak hastalar üzerine tanı amaçlı bağlanan polisomnografiyle (PSG) tasarlanan veri kayıt cihazı tarafından eş zamanlı olarak EKG, oksijen doyumu, solunum çabası ve oronazal solunum verileri 200Hz'lik örnekleme frekansı ile cihaz üzerindeki sabit belleğe kayıt edilmiştir. Alınan kaydın ardından PSG ile Tasarlanan Cihaz verilerinin MATLAB ortamında karşılaştırılması ve tasarlanan cihazın güvenilirliğinin araştırılması amacıyla ölçütler tanımlanmıştır. Özellikle kalp atımı için R komplekslerini ve solunum faaliyeti için otomatik soluk alım aralıklarını tespit eden Pan&Tompkins algoritmasının bir uyarlaması kullanılmıştır.Son yıllarda kullanımının ve uygulamasının arttığı ivmeölçer duyargasının sağlayabileceği alternatif fizyolojik bilgilerden yararlanmanın yolları deneysel olarak tasarlanan cihaz üzerinde uyarlanmış, denenmiş ve faydalı olabilecek sonuçlar üzerinde çalışılmıştır. İvmeölçer duyargası göğüs kafesindeki sol 7. kaburga üzerine bağlanarak kalp atım akustiği, solunum hareketi, horlama titreşimi ve vücut pozisyon değişimi gibi UAS'a yönelik faydalı bilgileri elde etmek amaçlanmıştır. İşlenmemiş ivme verisine standart sinyal işleme ve dalgacık dönüşümü süzgeçleri uygulanarak UAS'a yönelik faydalı bilgiler karşılaştırmalı olarak elde edilebilmiştir.

Abstract:
Sleep Apnea Syndrome (SAS) is a serious illness that affects the quality of human life seriously. The common diagnostic method for SAS requires the use of Polysomnographic (PSG) data recorded in hospitals as the golden standard. In this study, the improvement on the portable device for home recording, which has been designed before, is achieved on its acquisation unit and capability has been reviewed as an alternative diagnostic method for SAS. Data collected from this portable device is reformed and compared with the reference data set simultaneously recorded by PSG equipment in a hospital in terms of validity and reliability of the recorded information. PSG and modified portable device are both allowed to record data on subjects simultaneously. ECG, oxygen saturation, respiration effort and oronasal respiration data are recorded on portable device?s flash memory at a sampling rate of 200 Hz. A number of criteria are evaluated in terms of data similarity and reliability. Data sets recorded with portable device and PSG are compared by using modified Pan&Tompkins algorithm, was developed in MATLAB environment, in order to reveal the R complexes for heart rate and each breathing interval in respiration activity automatically in the validity process of portable device.The use of accelerometers as an emerging field in many useful applications is experienced and additive physiologic information provided by proper use of accelerometer is utilized by adapting the sensor to the portable device. The accelerometer attached on the 7th rib bone on the chest gives some useful information related to SAS. The raw accelerometer signal was recorded and processed by using several signal filtering algorithms and wavelet transformation to relate recorded information into heart beat acoustics, respiration motion, snoring vibration and change in body orientation.