ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

مصنِّف جديد لكشف مرض عدم انتظام ضربات القلب مبني على الاستدلال العائم بالشبكات العصبونية

New Classifier for Cardiac Arrhythmias Recognition Based on Fuzzy-Neural Networks

1374   1   16   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2017
  مجال البحث هندسة الأجهزة الطبية
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

تم في هذا البحث التوصُّل إلى بناء مصنِّف جديد لكشف مرض عدم انتظام القلب Cardiac Arrhythmias بالاعتماد على اقتباس إشارة ضربات القلب EMG، حيث يمكن للمصنف كشف مواقع ضربات القلب ضمن الإشارة EMG و استخلاص السمات الخاصة بها و باستخدام هذه السمات يتم اتخاذ القرار بنوع ضربة القلب التي تم كشفها فيما لو كانت معتلة (مريضة) أم طبيعية. ركَّز البحث على كشف المرضين 1- خوارج الانقباض البطيني PVC و 2- خوارج الانقباض الأذيني PAC. استطاع المصنِّف الجديد كشف المرضين بسبة عالية حيث بلغ وسطي دقة الكشف 97.56%. تم تطوير المصنِّف جديد بناءً على خوارزميات الاستدلال العائم باستخدام الشبكات العصبونية ANFIS، حيث يحتوي على شبكتين عصبونيتين متعاقبتين، تقوم الشبكة الأولى بفرز ضربات القلب الطبيعية من المعتلة في حين تقوم الشبكة الثانية بكشف نوع المرض في الضربات المعتلة فقط. لقد أمَّنت هذه البنية الجديدة فعالية و دقة كشف أعلى مقارنةً بالمُصَنِّفات المعروفة عالمياً.


ملخص البحث
تم في هذا البحث تطوير مصنّف جديد لكشف مرض عدم انتظام ضربات القلب باستخدام خوارزميات الاستدلال العائم والشبكات العصبونية التكيفية (ANFIS). يعتمد المصنّف على إشارة القلب الكهربائية (ECG) لاستخراج السمات الخاصة بضربات القلب ومن ثم تصنيفها إلى ضربات طبيعية أو معتلة. يركز البحث على نوعين من الأمراض: انقباض بطيني سابق لأوانه (PVC) وانقباض أذيني سابق لأوانه (PAC). يتألف النظام من شبكتين عصبونيتين متتاليتين، حيث تقوم الأولى بتمييز الضربات الطبيعية من المعتلة، بينما تقوم الثانية بتحديد نوع المرض في الضربات المعتلة. أظهرت النتائج دقة عالية للمصنّف الجديد بلغت 97.56%، مما يجعله أكثر فعالية مقارنةً بالمصنّفات المعروفة عالمياً. تم استخدام سبع سمات فقط لاستخراج خصائص ضربات القلب، مما يقلل من التعقيد الحسابي للنظام. تم تقييم النظام باستخدام بيانات من قاعدة بيانات MIT-BIH، وأظهرت النتائج تفوق المصنّف الجديد على المصنّفات السابقة من حيث الدقة والفعالية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: يعتبر هذا البحث خطوة متقدمة في مجال تشخيص أمراض القلب باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، الاعتماد على قاعدة بيانات واحدة (MIT-BIH) قد يحد من تعميم النتائج على مجموعات بيانات أخرى. ثانياً، لم يتم التطرق إلى تأثير الضوضاء والاضطرابات الخارجية على دقة المصنّف، وهو أمر مهم في التطبيقات العملية. ثالثاً، على الرغم من أن استخدام سبع سمات يقلل من التعقيد الحسابي، إلا أنه قد يكون من المفيد استكشاف سمات إضافية لتحسين الدقة بشكل أكبر. وأخيراً، يمكن تحسين الدراسة من خلال مقارنة المصنّف الجديد مع تقنيات حديثة أخرى في مجال التعلم العميق والشبكات العصبية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هي الأمراض التي يركز عليها المصنّف الجديد في هذا البحث؟

    يركز المصنّف الجديد على نوعين من الأمراض: انقباض بطيني سابق لأوانه (PVC) وانقباض أذيني سابق لأوانه (PAC).

  2. ما هي دقة المصنّف الجديد في الكشف عن أمراض عدم انتظام ضربات القلب؟

    بلغت دقة المصنّف الجديد في الكشف عن أمراض عدم انتظام ضربات القلب 97.56%.

  3. ما هي التقنية المستخدمة في تطوير المصنّف الجديد؟

    تم استخدام خوارزميات الاستدلال العائم والشبكات العصبونية التكيفية (ANFIS) في تطوير المصنّف الجديد.

  4. ما هي الفائدة من استخدام سبع سمات فقط في استخراج خصائص ضربات القلب؟

    استخدام سبع سمات فقط يقلل من التعقيد الحسابي للنظام، مما يجعله أكثر فعالية وأقل استهلاكاً للموارد.


المراجع المستخدمة
FRANCIS M., JUNE E., WILLIAM B., JOHN C. “Abc Ofclinical Electrocardiography”. BMJ Books, London. (2003)
SHEN T. ; TOMPKINS W. , Biometric Statistical Study of One-Lead ECG Features and Body Mass Index (BMI), Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference, Shanghai, China, September 1-4. , (2005)
SZCZEPA A., SAEED K. AND FERSCHA A. “A New Method for ECG Signal Feature Extraction”. Lecture Notes in Computer Science, Vol. 6375, (2010), pp. 334-341
قيم البحث

اقرأ أيضاً

أدى دخول الحاسب إلى العديد من المجالات, كالمجال الطبي, إلى تطوير تقنيات جديدة أدت إلى ازدهار هذه المجالات, مما ساعد الأطباء في كشف و تشخيص الأمراض بدقة و مصداقية, حيث تؤدي خبرة الطبيب بالإضافة إلى دقة الحاسب للوصول إلى مصداقية تشخيص عالية كما تساهم ب شكل كبير في نجاح الجراحات العلاجية و إنقاذ كثير من الأرواح . يهدف البحث إلى اقتراح طريقة جديدة لاكتشاف و تصنيف أمراض القلب في صور إشارات ECG و ذلك باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف ANFIS. تم تطبيق الطريقة المقترحة على قاعدة بيانات لصور إشارات ECG تتكون من 147 صورة تصاحبت كل منها مع التقرير الطبي المرافق, حيث استخدمت التقارير الطبية للتحقق من صحة الاكتشاف و التصنيف و قد حققت هذه الطريقة دقة عالية وصلت حتى 97% في عملية الاكتشاف و التصنيف. تم بناء النظام المقترح باستخدام برنامج MATLAB و ذلك بالاعتماد على كل من مكتبات معالجة الصورة و الشبكات العصبية و المنطق الضبابي.
يعتبر التبخر- نتح أحد المكونات الهامة في الدورة الهيدرولوجية، و تعد القدرة على التنبؤ الدقيق بقيم هذه الظاهرة من العوامل الهامة في العديد من تطبيقات الموارد المائية. تهدف هذه الدراسة إلى التنبؤ بقيم التبخر نتح المرجعي الشهري, باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية و نظام الاستدلال الضبابي.
• رغم أن الأذيات القلبية نادرة لكنها تسبب نسبة وفيات عالية. • يصل 20% من المصابين الى المشفى أحياء. • مفتاح النجاح في التدبير هو التشخيص الباكر و الجراحة الاسعافية . • الايكو القلبي يساعد في التشخيص الباكر للأذية • يعتبر اشق المتوسط عبر القص الخي ار في المرضى مع درجة من الاستقرار الهيموديناميكي. • الشق الصدري الأمامي الجانبي الأيسر في المرض غير المستقرين ويجرى غالبآ في قسم الطواريء و كجزء من الانعاش.
يهدف البحث إلى تقديم دراسة مرجعيّة مفصلة عن استخدام الشبكات العصبونية الإلتفافية (CNNs) في استخراج الميزات (Features) من الصور. وسيتطرق البحث إلى التعريف بمعنى الميزات (Features) الخاصة بالصور وأهميتها في تطبيقات معالجة الصورة. وسيتم أيضاً التعريف بالشبكات العصبونية الإلتفافية (CNNs) وبنيتها و طريقة عملها وأنواع المقاربات والمنهجيات المستخدمة في تدريبها لاستخراج الميزات (Features) من الصور.
تعد أورام القلب البدئية من الأورام النادرة المصادفة، و هي تقسم إلـى أورام بدئيـة سـليمة تتوضع غالباً في حجرات القلب اليسرى، و أكثرها مصادفة الورم المخـاطي و علاجهـا هـو الجراحة الاستئصالية الجيدة و الكاملة مع استئصال قاعدة الورم. و أروام قلبية بدئ ية خبيثة، و هي تفضل حجرات القلب اليمنى و أكثرها مصـادفة هـو الـورم الغرني الوعائي و الورم الخبيث المتوسطي، و علاجها الأول هو الجراحة الاستئصـالية إلـى قرب التامة بمساعدة القلب و الرئة الصناعيين، و تتلوها المعالجة الكيميائية و المعالجة الشعاعية التي يمكن أن تطيل حياة المرضى إلى مايقرب من ثلاث سنوات نادراً.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا