دانلود مقاله تصویربرداری صوتی از قلب با استفاده از آرایه های میکروفونی
چکیده
در این مطالعه یک روش جدید برای تصویربرداری صوتی از قلب پیشنهاد شده است. تصور می شود که قلب یک منبع صوتی گسترده است که از قسمت های مختلف خود صدا ایجاد می کند. از یک روش ثبت مالتی سنسور همزمان برای ثبت صدای قلب از دیواره قفسه سینه ی استفاده شد. با استفاده از تکنیک های جهت دهی پرتو، داده های ثبت شده با همدیگر ترکیب شده و یک نمایش دو بعدی یا سه بعدی از توزیع صدای قلب ایجاد کردند. این نقشه انرژی صوتی قلب در نقاط مختلف را نشان می دهد. شبیه سازی ها با آرایش های مختلف برای ارزیابی کارایی این سیستم انجام می شوند. صدای قلب بدون هیچگونه نیازی به سیگنال های زیستی دیگر و با استفاده از یک روش بدون نظارت قطعه بندی می شود. از این روش برای تفکیک صدای اول و دوم قلب استفاده می شود. سیگنال قطعه بندی شده در الگوریتم جهت دهی پرتو استفاده می شود. این کار منجر به ایجاد نقشه فضا-زمان برای صدای قلب در بازه های عملکردی مختلف می شود. دستگاهی برای ثبت صدای قلب از روی قفسه سینه طراحی و به کارگرفته شد.برای پردازش سیگنال جهت تشکیل یک تصویر دو یا سه بعدی، داده ها روی یک کامپیوتر شخصی ذخیره شدند. این روش تصویربرداری کم هزینه و غیر تهاجمی جنبه های جدیدی ارائه می دهد که با مطالعات بیشتر می تواند به پزشکان در تشخیص دقیق تر بیماری های قلبی کمک کند.
1.مقدمه
تشخیص اولیه بیماری های قلبی با گوش دادن به صدای قلب یک روش بسیار رایج است. پزشکان اغلب از نواحی مختلفی از بدن به صدای قلب بیماران گوش می دهند. صدای قلب در نواحی مختلف بدن خصوصیات متفاوتی دارد. این حقیقت این ایده را مطرح می کند که اگر یک صدای قلب به صورت الکترونیکی و فونوکاردیوگرافیک(PCG) از نواحی مختلف بدن در جلو و عقب قفسه سینه ثبت شود، با تلفیق این داده ها می-توان به نقشه صوتی قلب دست پیدا کرد.
برای این منظور، ما به آرایه ای از میکروفون ها نیاز داریم که به صورت همزمان صدا را ضبط کرده و آن را به یک واحد پردازش ارسال می کند. با استفاده از روش پردازش آرایه ای ما می توانیم فیلتری داشته باشیم که به ما کمک می کند که به محل منشاء صوت پی ببریم. شکل آرایه و محل قرارگیری میکروفون ها نقش مهمی در پردازش آرایه ای دارند. در این مطالعه، ما آرایش های مختلفی از میکروفون ها را بررسی می کنیم تا آرایش مناسب تر برای پیدا کردن مکان صدای قلب را پیدا کنیم.
5.نتیجه گیری
نتایج این پژوهش نشان می دهد که یک روش تصویر برداری جدید می تواند معرفی شود که احنمالا مفید خواهد بود. تنها تعداد کمی تحقیقات بالینی در این زمینه انجام شده است بنابراین، به بررسی های بیشتر برای نشان دادن توانایی های این روش در تشخیص بیماری های قلبی نیاز است. مهمترین خصوصیت این روش غیر تهاجمی بودن و غیر مخرب بودن آن است. بنابراین در آینده، احتمالا شاهد بهبود در ابزارهای متکی بر صوت برای تشحیص بیماری های قلبی خواهیم بود.
Abstract
In this paper a novel method for acoustic imaging of heart is proposed. Heart is assumed to be a spread acoustic source which generates sound from its different locations. A simultaneous multisensor recording is used to record the heart sound from human chest wall. By using beamforming techniques the recorded data are combined to form a two or three dimensional representation of heart sound distribution. This map shows the acoustic energy of heart in different locations. Simulations with different array arrangements are done to verify the performance of this system. The heart sound is segmented without any need for other biosignals using an unsupervised method. This procedure is used to separate first and second heart sound. The segmented signal is used in beamforming algorithm. This results in a time-space map of heart sound for different intervals of heart activity. A setup is designed and implemented to record heart sound from human chest. Data are saved on a personal computer for signal processing in order to form a two or three dimensional image. This noninvasive and inexpensive imaging method offers new aspects, which with further studies, can help physicians in more precise diagnosing of heart diseases.
I. INTRODUCTION
Initial diagnosis of heart diseases by listening to heart sound has been a very common method for a long time [1]. Physicians usually listen to the patient’s heart sound in different auscultatory areas. Heart sound has different characteristics in different places on the body. This fact recommends an idea that if an electronically recorded heart sound or phonocardiograph (PCG) from different locations in front and at the back of the human chest is used, by combining these data, we can have an acoustic map of the heart.
For this purpose, we need an array of microphones which records the sound simultaneously and sends it to a processing unit. By using an array processing method we can have a spatial filter which helps us to localize the sound source. The configuration of the array and the location of microphones play an important role in array processing. In this research, we investigate different microphone arrangements to find which one is more efficient for heart sound localization.
V. CONCLUSIONS
The results of this research show that a new imaging method can be introduced and might be helpful. Few clinical researches are done in this field, so there is a need for more investigations to indicate the abilities of this method in diagnosing heart diseases. The most important characteristic of this method is its noninvasive and nondestructive manner. So in future, we may see improvements in acoustic based instruments for heart disease diagnosis.
Some suggestions for improvement of this method are as follow: using more accurate microphones to improve the quality of recorded sound, a more precise estimation of the speed of sound in human chest and designing more complicated array arrangements to eliminate side lobes and to improve the focusing of the array.
(جهت بزرگ نمایی روی عکس کلیک نمایید)
چکیده
1.مقدمه
2.شبیه سازی ها
3.قطعه بندی
4.تست های تجربی
5.نتیجه گیری
منابع
Abstract
1. INTRODUCTION
2. SIMULATIONS
3. SEGMENTATION
4. EXPERIMENTAL TESTS
5. CONCLUSIONS
REFERENCES
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه