Análisis acústico sobre señales de auscultación digital para la detección de soplos cardíacos



Título del documento: Análisis acústico sobre señales de auscultación digital para la detección de soplos cardíacos
Revista: Avances en sistemas e informática
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000349501
ISSN: 1657-7663
Autores: 1
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Instituciones: 1Universidad Nacional de Colombia, Grupo de Control y Procesamiento Digital de Señales, Medellín, Antioquia. Colombia
2Universidad Politécnica de Madrid, Grupo de Bioingeniería y Optoelectrónica, Madrid. España
Año:
Periodo: Dic
Volumen: 4
Número: 3
Paginación: 171-182
País: Colombia
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español Se  pr esenta  la  metodología  basada  en  el  análisis  acústico  de  señales  fonocardiogr áficas  (FCG)  par a  detectar  soplos  cardíacos.  En  primer  lugar se  desarrolla  un sistema  de  filtr ación  basado  en  la  tr ansformada  wavelet  par a  r educir  las  perturbaciones  que  usualmente  se  pr esentan  en  la  etapa  de  adquisición,  ajustando  la  calidad  del  sonido  de  acuerdo  a  los  r equerimientos  clínicos  y  validado  por  especialistas  en  semiología. Se propone un algoritmo de segmentación basado en  la energía promedio normalizada de Shannon y la tr ansformada  wavelet.  Sobr e  los  segmentos  se  extr aen  car acterísticas  derivadas del análisis acústico y espectr al. La efectividad de las  car acterísticas son evaluadas mediante un modelo en cascada de  clasificador es  del  tipo  máquina  de  soporte  vectorial  par a  separ ar  3  clases:  normal,  soplo  y  otros.  La  base  de  r egistros  FCG  utilizada  pertenece  a  la  Universidad  Nacional  de  Colombia;  de  esta  base  de  datos  etiquetada  se  usaron  111  r egistros  distribuidos  así:  37 r egistros  con  etiqueta  normal,  24  r egistros  con  etiqueta  de  soplo  y  50  con  etiqueta  de  otr as  anormalidades.  Se  obtienen  r esultados  de  pr ecisión  de  clasificación  par a  los  casos  en  que  se  car acterizan  las  señales  filtr adas  y  cuando  se  toman  las  señales  originales  sin  filtr ar,  encontr ando  que  el  proceso  de  filtr ación  incr ementa  consider ablemente el acierto de clasificación hasta un 96% . 
Resumen en inglés A  methodology  based  on  acoustic  analysis  of  digitized  phonocardiogr aphic  signals  (PCG)  is  pr esented,  oriented to detection of cardiac murmurs originated by valvular  pathologies.  Initially,  a  filtr ation  system  based  on  the  wavelet  tr ansform  is  developed  to r educe  the disturbances that usually  appear  in  the  acquisition  stage,  adjusting  the  sound  quality  according  to  the  clinical  r equir ements  and  validated  for  specialists in semiology. A segmentation algorithm based on the  normalized  aver age  Shannon  energy  and  wavelet  tr ansform  is  proposed.  Featur es  derived  from  the  acoustic  analysis  ar e  extr acted on the segments. Featur e effectiveness is evaluated by  a  support  vector  machine  in  cascade­conFigur aur ation  for  separ ating  the  classes:  normal,  murmur  and  other.  The  used  database of phonocardiogr aphic r ecords belongs to the National  University  of  Colombia,  having  111  r ecords  as  follows:  37  r ecords  labeled  as  “normal”,  24  labeled  as  “murmur ”  and  50  labeled  as  “other ”  abnormalities. The  classification r esults  ar e  obtained  with  the  original  signals  and  when  the  signals  have  been  filter ed.  The  filtering  stage  incr eases  the  classification  accur acy to 96% . 
Disciplinas: Ciencias de la computación,
Medicina
Palabras clave: Diagnóstico,
Sistema cardiovascular,
Sistemas inteligentes,
Aprendizaje de máquinas,
Análisis acústico,
Fonocardiografía,
Soplos cardiacos
Keyword: Computer science,
Medicine,
Cardiovascular system,
Diagnosis,
Intelligent systems,
Machine learning,
Acoustic analysis,
Phonocardiography,
Heart murmurs
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