Fetal İzleme Büyük Değişiklikler Sağlayacak

Fetal izleme büyük değişikliklere yol açacak

İran'daki araştırmacılar, tek bir abdominal EKG kanalından bir fetal elektrokardiyogram (EKG) çıkarmak için derin bir sinir ağı (DNN) kullandılar. Fizyolojik Ölçümlerde açıklanan yöntemleri gelecekte fetal izlemeyi iyileştirebilir.

Fetal EKG nasıl izole edilir?

Şu anda, fetal kalbin elektriksel aktivitesi, anne adayının karnına yerleştirilen EKG uçları ile elektrotlardan elde edilen bir elektrokardiyogram ile ölçülmektedir. Klinisyenler fetal EKG'yi fetal sağlığı değerlendirmek ve anormallikleri teşhis etmek için kullanabilir.

Meydan okuma? Fetal EKG sinyallerini, fetüs ("fetal EKG") ve anneden ("maternal EKG") gelen sinyalleri ve ayrıca kas kasılmaları gibi girişim kaynaklarından gelen sinyalleri içeren abdominal EKG'lerden ayırmak zordur. Bu görev, hamileliğin sonuna doğru, fetal EKG sinyalinin amplitüdü anne EKG'sininkiyle karşılaştırılabilir olduğunda daha zorlu hale gelir.

Çalışmanın baş yazarı, İran Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde yüksek lisans öğrencisi olan Arash Rasti-Meymandi ve meslektaşları, sorunu çözmek için DNN'lere dayanan bir yaklaşım geliştirdiler.

Rasti-Meymandi, tıbbi görüntü bölümleme görevleri için yaygın olarak kullanılan evrişimli ağlar olan Unets'ten esinlenmiştir. O ve işbirlikçisi Aboozar Ghaffari, önce hamile kadının EKG'sini ve ardından fetüsün EKG sinyalini çıkarmak için Unet'in değiştirilmiş bir versiyonunu uyguladı.

Rasti-Meymandi, "Unet, görüntü bölümlendirmede diğer teknikleri geride bırakıyor" dedi. "Karın EKG'sinin farklı bileşenlerini çıkarmak için, farklı çözünürlüklerde karın EKG sinyalleri saptadık (Unet modelinde kullanılan işleme benzer)."

Araştırmacıların AECG-DecompNet adlı DNN'si, tek kanallı bir abdominal EKG'den fetal EKG'leri çıkarmak için seri olarak iki alt ağ kullanıyor. İlk alt ağ, anne EKG'sini çıkarır; ikincisi fetal EKG'dir. Araştırmacılar, simüle edilmiş EKG sinyallerini kullanarak iki alt ağı ayrı ayrı eğittiler ve ardından simüle edilmiş ve gerçek abdominal EKG kayıtlarını kullanarak alt ağları değerlendirdiler.

Bir grafik işlemci kullanarak, araştırmacıların DNN'si dört saniyelik abdominal EKG kaydını yaklaşık bir saniyede işleyebilir.

DNN ve fetal EKG'nin geleceği

Referans bir EKG yöntemi (kalbin elektriksel aktivitesini gösteren P, Q, R, S ve T dalga biçimleri), çok kanallı EKG'ler veya her ikisini birden gerektiren diğer sinyal gürültüsü azaltma yöntemlerinden farklı olarak, araştırmacıların yöntemi yalnızca bir kanal gerektirir; Olabilmek. Bu, yalnızca EKG alımı sırasında annenin rahatını artırmakla kalmaz, aynı zamanda geleneksel EKG kaydı ve sinyal çıkarma yöntemlerine kıyasla daha az kaynak ve uygulama için daha az zaman gerektirir.

Araştırmacılar ayrıca, yöntemlerinin fetal EKG sinyallerinin şeklini ve yapısını diğer yöntemlere göre daha iyi koruduğunu -- beş dalga formunun tümü iyi korunarak fetal anormalliklerin saptanmasına ve teşhisine olanak tanıdığını buldu.

Rasti-Meymandi Physical World'e "Bu çalışmanın ana sonucu, tek kanallı karın kayıtlarından fetal EKG sinyallerini verimli bir şekilde çıkarmak için DNN'leri kullanmanın etkinliğidir." "Şu anda kalp atış hızı çıkarımının doğruluğunu daha da geliştirmek için daha gelişmiş algoritmalar üzerinde çalışıyoruz."

Ekip ayrıca DNN'leri akıllı telefonlarda gerçek zamanlı olarak uygulamanın yolları üzerinde çalışıyor.

Yaklaşımlarının sınırlamaları, özellikle zayıf fetal EKG sinyallerinde eğitim veri setine aşırı güvenme ve birinci alt ağdan ikinciye hata yayılımını içerir.