Análisis del sonido del corazón para la detección de los síntomas Y el diagnóstico asistido por ordenador

Análisis del sonido del corazón para la detección de los síntomas
Y el diagnóstico asistido por ordenador
Todd R. Reed a, *, Nancy E. Reed a, Peter Fritzson b

Abstracto
La auscultación del corazón (la interpretación por un médico de sonidos del corazón) es un elemento fundamental componente del diagnóstico cardiaco. Es, sin embargo, una habilidad difícil de adquirir. En este trabajo,desarrollamos un modelo simple para la producción de sonidos del corazón, y demostrar su utilidad en la identificación de características útiles en el diagnóstico. A continuación, presentamos un sistema prototipo destinado a la ayuda en análisis de ruido cardíaco. Sobre la base de una descomposición wavelet de los sonidos y una red neuronal -Clasificador basado, ruidos cardíacos se asocian a patologíassubyacentes probable. Preliminar resultados prometen un sistema que es a la vez precisa y robusta, sin dejar de ser lo suficientemente simple de implementar a bajo costo.
1. Introducción
La auscultación del corazón (el seguimiento de los sonidos producidos por el corazón y la sangre circulación) es una herramienta fundamental en el diagnóstico de las enfermedades del corazón. Aunque algoeclipsada en la literatura de investigación debido a la llegada de electrocardiográfica ( ECG) y métodos eco cardiográficos, hay defectos del corazón que son difíciles para detectar el uso de ECG (por ejemplo, anomalías estructurales en el corazón natural o implantado válvulas, y los defectos que se caracterizan por los soplos cardíacos y los sonidos anormales). Además, Auscultación sigue siendo laprincipal herramienta para la detección y diagnóstico en educación primaria cuidado de la salud, debido en parte a su alto costo y la disponibilidad relativamente limitada de los equipos, así como a las habilidades específicas necesarias para administrar e interpretar los resultados de ECG y la ecocardiografía. En algunas circunstancias, en particular en zonas remotas o en países en desarrollo, laauscultación puede ser el único medio disponible. Sin embargo, la formación de un diagnóstico basado en sonidos escucha a través de ya sea una convencional acústica o de un estetoscopio electrónico es en sí misma una habilidad muy especial, una que puede tardar años en adquirir. Debido a que esta habilidad es también muy difícil de enseñar de una forma estructurada. Así, la mayoría de los programasde medicina y cardiología internas ofrecen poca o hay tal instrucción. A pesar de su evidente utilidad, los médicos de atención primaria están documentados tener habilidades auscultaciones pobres [1-3]. Sería muy útil si los beneficios de auscultación se podría obtener con una curva de aprendizaje reducida, usando un equipo que es de bajo costo, robusta, y fácil de usar.
La naturaleza compleja yaltamente no estacionario de las señales de sonido del corazón puede hacer ellos desafiando a analizar de forma automatizada. Sin embargo, los recientes tecnológicos acontecimientos han hecho extremadamente poderosas técnicas de procesamiento de señales digitales tantas ampliamente accesibles y práctico. Análisis de frecuencia local y wavelet (local Análisis de escala) enfoques son particularmenteaplicables a los problemas de este tipo. Algunos de estos métodos se han aplicado al estudio de los mecanismos fundamentales subyacentes la producción de sonido por el corazón, y la correlación entre estos sonidos y varios defectos cardíacos (por ejemplo, [4-13]). Para un excelente estudio y discusión de trabajar en este campo véase [14].
A pesar del éxito evidente de la señal digital deprocesamiento (DSP) técnicas basadas, muchos sonidos cardíacos asociados con defectos siguen siendo sutiles y difíciles de detectar y discriminar de sonidos similares sin patología subyacente.
Algunos de los mismos avances tecnológicos que han apoyado DSP orientado métodos también han facilitado el desarrollo de modelos cada vez más sofisticados del corazón, a partir de modelos relativamente simple que...