Wstępne wyniki analizy "sample entropy" w badaniach sygnału elektrohisterograficznego.

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wstępne wyniki analizy "sample entropy" w badaniach sygnału elektrohisterograficznego."

Mieczysław Andrzejewski
8 lat temu
Przeglądów:

1 Wstępne wyniki analizy "sample entropy" w badaniach sygnału elektrohisterograficznego. Dariusz Radomski, Antoni Grzanka, Sławomir Graczyk Politechnika Warszawska Uniwersytet Medyczny w Poznaniu

2 Podstawy biomedyczne zagadnienia Monitorowanie przebiegu ciąż ąży y i porodu Dobrostan płodup Czynność macicy Analiza zmienności rytmu serca płodup Pulsoksymetria Ocena barwy wód w d płodowychp Metody obrazowe: Badanie palpacyjnie USG 2D, 3D Tomografia NMR Badanie palpacyjne macicy Ocena rozwarciu szyjki macicy Ciągłe e monitorowanie aktywności skurczowej macicy

wód w d płodowychp Metody obrazowe: Badanie palpacyjnie USG 2D, 3D Tomografia NMR Badanie

3 Aktywność skurczowa mięś ęśnia macicy typ: mechaniczna elektryczna pomiar: zmiana ciśnienia wewnątrzmacicznego - tokografia wewnętrzna zmiana napręż ężenia mięś ęśnia macicy - tokografia zewnętrzna różnica biopotencjałów na powierzchni brzucha - elektrohisterografia (EHG) metoda: zamiana wielkości mechanicznej na wolnozmienny sygnał elektryczny zamiana wielkości mechanicznej na wolnozmienny sygnał elektryczny bezpośredni pomiar sygnału elektrycznego agi: metoda inwazyjna, praktycznie niestosowana, ograniczona ilość informacji metoda powszechnie, stosowana, mało o dokładna, ograniczona ilość informacji większa czułość ść, dokładno adność,, informacja o charakterze skurczów, długotrwałe e monitorowanie

zamiana wielkości mechanicznej na wolnozmienny sygnał elektryczny bezpośredni pomiar sygnału elektrycznego agi: metoda inwazyjna, praktycznie niestosowana, ograniczona ilość

4 Metoda pomiaru czynności elektrycznej macicy (+) (-) (+) Kanał EHG 1 Kanał TOCO Kanał EHG 2 Warunki pomiaru sygnału u EHG: - jednorazowa elektroda EEG Ag/AgCl AgCl - pasta do przygotowania naskórka - żel EEG zwiększaj kszający przewodnictwo Warunki pomiaru sygnału u TOCO: - sonda z przetwornikiem tensometrycznym stosowana w kardiotokografach FM7 (Oxford-Sonicaid) (-) Elektroda odniesienia

naskórka - żel EEG zwiększaj kszający przewodnictwo Warunki pomiaru sygnału u TOCO: - sonda z

6 Cel pracy Celem pracy było znalezienie opisu sygnału EHG, który umożliwiłby różnicowanie między aktywnością ciążową i aktywnością porodową macicy. Cel kliniczny badań: możliwość prognozy zagrażającego porodu przedwczesnego ocena skuteczności działania leków hamujących czynność skurczową macicy

7 Przykład sygnału elektrycznej i mechanicznej czynności macicy w czasie porodu 2500 Czynnosc elektryczna macicy czas [min] skurcz miesnia macicy Czynnosc mechaniczna macicy czas [min]

14 16 18 20 czas [min] skurcz miesnia macicy Czynnosc mechaniczna

8 Przykład sygnału elektrycznej czynności macicy w czasie połogu 3.12 x 104 Czynnosc elektryczna czas [min]

9 Matematyczny opis sygnału regularności EHG Na podstawie obserwacji zmienności EHG oraz przesłanek fizjologicznych zauważono, że podczas porodu następuje synchronizacja elektrycznej aktywności mięśnia macicy. Sygnał staje się bardziej regularny. Zaproponowano zastosowanie zgodnego estymatora entropii przybliżonej sample entropy do opisu regularności sygnału EHG

elektrycznej aktywności mięśnia macicy. Sygnał staje się bardziej regularny.

10 Algorytm wyznaczania wartości sample entropy Niech xn ( ) [ x x x ] = 1 2 N oznacza N-elementowy szereg czasowy reprezentujący sygnał EHG. Algorytm estymacji składa się z następujących kroków: (i) utworzenie m wektorów definiowanych jako: X() i = xi xi+ 1 x i+ m 1 dla i= 1, N m+ 1 (ii) wyznaczenie odległości między dwoma wektorami: dm X() i, X( j) = max xi+ k x j+ k k= 0, m 1 (iii) wyznaczenie liczby podobnych segmentów sygnału: nm = # dm X() i, X ( j) r, dla i j nm+ 1= # dm+ 1 X() i, X ( j) r, dla i j (iv) wyznaczenie miar podobieństw segmentów sygnału jako: m 1 Bi ( r) = nm N m 1 dla i= 1,... N m m 1 Ai ( r) = nm+ 1 N m 1 (v) Wyznaczenie średnich miar podobieństw segmentów sygnału: N m m 1 m B = Bi ( r) N m i= 1 N m m 1 m A = Ai r N m i= 1 ( ) (vi) Wyznaczenie estymatora Sample Entropy m A ( r) SamEn ( mr, ) = ln m B r ( )

X() i, X( j) = max xi+ k x j+ k k= 0, m 1 (iii) wyznaczenie liczby podobnych segmentów sygnału: nm = # dm X() i, X ( j) r, dla i j nm+ 1= # dm+ 1 X() i, X ( j) r, dla i j (iv) wyznaczenie miar

11 Próbka testowanych sygnałów Wyznaczono wartości estymatory Sample Entropy dla sygnałów zarejestrowanych podczas: porodu przedwczesnego porodu fizjologicznego połogu Parametry estymatora ustalono na podstawie literatury, m = 2, r = 0.2

porodu przedwczesnego porodu fizjologicznego połogu

12 Otrzymane wyniki 2,4 Średnia Średnia±0,95 Przedz. ufn. 2,2 2,0 Wa rtość SamEn 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 przedwczesny fizjologiczny połog Grupa Wartości p dla testu post hoc LSD Poród przedwczesny Poród fizjologiczny Połóg poród przedwczesny 0, ,01464 Poród fizjologiczny 0, ,00020 Połóg 0, ,000207

połog Grupa Wartości p dla testu post hoc LSD Poród przedwczesny Poród

13 Podsumowanie Wstępne wyniki wykazują przydatność estymatora entropii przybliżonej do klinicznego opisu sygnału elektrycznego aktywności skurczowej macicy. Istnieje potrzeba opracowania metody wyznaczania optymalnych wartości parametrów estymatora: m i r. Istnieje konieczność zbadania wpływu cech anatomicznych macicy, grubości tkanki tłuszczowej oraz lokalizacji łożyska na obciążenie estymatora SamEn.

Istnieje potrzeba opracowania metody wyznaczania optymalnych wartości parametrów estymatora: m i r.

Podobne dokumenty

Telemetryczna rejestracja i analiza czynności skurczowej macicy oraz jajowodów Telemetric recording and analysis of uterine and oviducts contractions

Telemetryczna rejestracja i analiza czynności skurczowej macicy oraz jajowodów Telemetric recording and analysis of uterine and oviducts contractions E. Brzozowska*, E. Oczeretko*, Z. Gajewski** *Katedra