تشخیص آریتمی قلبی با تحلیل سیگنال فشارخون در دو گروه خانم ها و آقایان

در این پژوهش، رویکردی نوین برای تشخیص آریتمیهای قلبی از طریق تحلیل سیگنال فشار خون معرفی شده است. آریتمیهای قلبی، به عنوان اختلالات خطرناک در ریتم ضربان قلب، می توانند پیامدهای جدی نظیر سکته مغزی، نارسایی قلبی، و حتی مرگ ناگهانی داشته باشند. این پژوهش با هدف ارائه روشی غیرتهاجمی و مقرون به صرفه، بر تحلیل داده های سیگنال فشار خون متمرکز شده است که مستقیما با عملکرد قلب و سیستم گردش خون در ارتباط است. در مرحله نخست، سیگنال های فشار خون از پایگاه داده ای شامل ۲۵۰ بیمار پردازش شدند و ۱۴ ویژگی مختلف از جمله میانگین، انحراف معیار، ضریب تغییرات و پارامترهای مرتبط با زمان و فرکانس استخراج شدند. ابتدا میانگین و انحراف معیار ۱۴ ویژگی استخراج شده از سیگنال فشار خون محاسبه شد که تفاوت هایی بین دو گروه جنسیتی نشان داد. زنان دارای میانگین بالاتر در Max RR، Range RR، SD RR، Mean RR و Median RR هستند که نشاندهنده ریتم قلب کندتر و تغییرات وسیعتر است. همچنین، پراکندگی داده ها در LF/HF Ratio، Max RR در زنان بیشتر است که بیانگر تاثیرپذیری بیشتر سیستم عصبی خودکار است. در مقابل، مردان تنها در Min RR میانگین و انحراف معیار اندکی بالاتر دارند. سپس با استفاده از آزمون ویلکاکسون، سه ویژگی Median RR، Max RR و Range RR به عنوان ویژگی هایی با تفاوت های معنادار شناسایی گردیدند. بعد از آن داده ها با الگوریتم های یادگیری ماشین شامل SVM و KNN تحلیل شدند تا صحت شناسایی آریتمیهای قلبی بررسی شود. نتایج این پژوهش نشان داد که الگوریتم KNN عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم SVM داشته است و ویژگی های آماری نقش مهمی در طبقه بندی دو گروه دارند. این تحقیق نشان می دهد که استفاده از سیگنال فشار خون به عنوان یک روش غیرتهاجمی و در دسترس می تواند ابزار مفیدی برای تشخیص آریتمی باشد و از ترکیب دانش پردازش سیگنال و یادگیری ماشین برای بهبود روشهای تشخیصی بهره می گیرد.

کلیدواژه ها:

آریتمی قلبی ، فشارخون ، ویژگی های زمانی و فرکانسی ، آزمون ویلکاکسون ، طبقه بندی کننده