روشی برای تشخیص به هنگام بیماری‌های دریچه قلبی از سوی محققان کشور

به گزارش گروه علم و فناوری خبرگزاری آنا از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، عذرا سعیدی، مجری طرح، با بیان اینکه صدای قلب حاوی اطلاعات فیزیولوژیکی مهمی در خصوص ساختار و عملکرد قلب است، افزود: «اولین نشانه پاتولوژی قلب حضور مولفه‌هایی اضافی به نام سوفل در کنار مولفه‌های اصلی صدای قلب است از این رو تحلیل خودکار صدای قلب می‌تواند برای تشخیص به هنگام بیماری قلبی مناسب باشد».
وی ادامه داد: «به طور کلی در روش‌های متداول تشخیص بیماری‌های قلبی مانند اکوکاردیوگرافی مبتنی بر روش‌های تصویربرداری پیچیده، سنگین و هزینه‌بر و نیازمند متخصص است. بنابراین محققین به دنبال روشی ساده، غیر تهاجمی، با قیمت مناسب و قابلیت کاربرد وسیع در تحلیل خودکار صدای قلب هستند».
سعیدی از اجرای تحقیقاتی در این زمینه خبر داد و گفت: «این پژوهش با عنوان طبقه‌ بندی بیماری‌های دریچه‌ای قلب با استفاده از مکان‌یابی منابع صوتی قلبی در دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شد. در این تحقیق با به‌کارگیری ایده ضبط چند کاناله صدای قلب، اطلاعات مکانی زمانی دریچه‌های قلب استخراج می‌شود و با بهره‌گیری از این اطلاعات، روشی جدید برای قطعه‌بندی و طبقه‌بندی سوفل‌های قلب پیشنهاد شده است».
وی با تاکید بر این‌که با اجرای این طرح می‌توان انتظار داشت که جایگزینی برای بخشی از توانائی‌های تشخیصی قرار گیرد که فقط توسط دستگاه اکوکاردیوگرافی و توسط متخصص قابل انجام است، اظهار کرد: «در مطالعات انجام شده می‌توان با یک بخش سخت‌افزاری ساده ضبط صدا، یک تکنسین و با پشتیبانی یک نرم‌افزار نه چندان پیچیده، می‌تواند عملکرد قلب را مورد ارزیابی قرار داد».
سعیدی به نحوه اجرای این طرح اشاره کرد و گفت: «در این پژوهش یک روش مکان‌یابی ترکیبی اراده شد که از این طریق قادر به تعیین مکان چهار دریچه اصلی قلب هستیم. از طریق روش‌های پیشنهادی مکان‌یابی دریچه‌های قلبی امکان تعیین نوع سوفل‌های قلبی (به صورت تکی و یا چندین سوفل به طور همزمان) در شرایط وجود اشکال در دریچه‌های قلبی فراهم شده است».
وی اضافه کرد: «در حال حاضر برای تعیین همزمان چندین سوفل نیاز به اطلاعات اکوکاردیوگرافی است که ما در این تحقیق موفق شدیم تنها با به‌کارگیری از اطلاعات صوتی صدای قلب با ضبط همزمان صدای قلب با آرایه میکروفونی انواع سوفل‌ها به صورت تکی و یا همزمان را شناسایی کنیم».
مجری طرح خاطر نشان کرد: «دقت طبقه‌بندی این الگوریتم برای بیمار‌ی‌های دریچه‌ای قلب 94/75 درصد و با میانگین حساسیت 96/8 درصد به دست آمده است».
سعیدی تحلیل صدای قلب به منظور طبقه‌بندی بیماری‌های دریچه‌ای قلب به صورت خودکار و با به‌کارگیری آرایه‌های میکروفونی را از اهداف این طرح دانست و یادآور شد: «اطلاعات مکانی از منابع صوتی درون قلب و طول زمان رخداد ناهنجاری‌های قلبی، به تشخیص نوع بیماری کمک به‌سزایی می‌کنند. این در حالی است که روش‌های متداول تشخیص بیماری‌های قلبی تنها از یک میکروفون استفاده می‌شود که این روش‌ها اطلاعات کافی از زمان و مکان فرآیند عملکرد بخش‌های مختلف قلب را ارائه نمی‌دهد».
وی ادامه داد: «بر این اساس در این تحقیق از ایده ضبط دادگان چند کاناله استفاده می‌شود تا بتوان اطلاعات مکانی و مدت زمان فعال بودن دریچه‌ها را به منظور ارزیابی عملکرد قلب به‌دست آورد».
سعیدی با بیان این‌که ضبط داده‌های چند کاناله و پردازش‌های آرایه‌ای رزولوشن بالا، امکان مکان‌یابی منابع صدا در نقاط مختلف از قلب را به ما ارائه می‌دهد، خاطر نشان کرد: «یکی از موارد اساسی در به‌کارگیری از الگوریتم‌های مکان‌یابی طراحی چیدمان آرایه میکروفونی و الگوریتم به‌کارگرفته شده است. ما در این تحقیق با استفاده از شبیه‌ساز طراحی شده به دنبال چیدمانی مناسب برای تعیین مکان منابع صوتی قلب بوده‌ایم».
مجری طرح بهبود الگوریتم مکان‌یابی منابع صوتی قلب را از نوآوری‌های این طرح عنوان کرد و افزود: «در این تحقیق ما به دنبال روشی برای دستیابی به مکان منابع با تعداد محدود میکروفون هستیم. در روش پیشنهادی با به‌ کارگیری اطلاعات فازی طیف میوزیک (تابع تأخیر گروهی میوزیک) به صورت تکراری و حذف اثر منبع مکان‌یابی می‌شود، مکان دریچه‌های قلبی با دقت مناسبی تعیین می‌شوند».
وی گام بعدی این مطالعات پس از تعیین مکان دریچه‌های قلبی را مشخص کردن فازهای سیستول و دیاستول صدای قلب ذکر کرد و گفت: «در نهایت با تعیین الگوی زمانی فعال بودن دریچه‌ها در طول زمان برای هر نوع سوفل دریچه‌ای به عنوان مرجعی از هر کلاس به تشخیص نوع بیماری پرداخته می‌شود».

این محقق نگاشت صوتی از منابع صوتی قلب با به‌ کارگیری آرایه میکروفونی، قطعه‌بندی سیگنال صوتی قلب با به‌کارگیری اطلاعات زمان مکانی دریچه‌های قلبی، ایجاد درختچه پیدایش دریچه‌های قلب به منظور شناسایی سوفل‌های قلبی و تشخیص شدت سوفل را از مزایای دستگاه طراحی شده نام برد و اظهار کرد: «این دستگاه برای تشخیص‌های اولیه بیماری‌های دریچه‌ای قلب چون نارسایی و تنگی دریچه‌های میترال، تریکسپید، آئورت و ریوی قابل استفاده است».
این طرح از سوی عذرا سعیدی و با راهنمایی دکتر فرشاد الماس گنج از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر اجرایی شد.