Detection of functional dyspepsia and diabetic gastroparesis diseases by the analysis of electrogastrographic signals
Elektrogastrografi sinyallerinin analizi ile fonksiyonel dispepsi ve diyabetik gastroparezi hastalıklarının tespiti
- Tez No: 465021
- Danışmanlar: PROF. DR. AYDIN AKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Electrogastrogram (EGG) insan midesinin elektriksel aktivitesinin yüzeysel abdominal ölçümüdür. EGG klinik bir araç olarak önemli bir değere sahiptir zira midevi miyoelektrik anomalilerin kordinasyonu ve çoğalmasının tespitinde EGG analizleri ve EGG'nin göndermiş olduğu sinyaller büyük bir rol oynamaktadır. Transkütanoz elektrogastrografi (EGG), sindirim sistemi ile alakalı fonksiyonel bozuklukların ortaya çıkmasında etkili olan sebepleri yada GI hareketliliğini tespit etmek için kullanılan deneysel bir metottur. Mevcut tezin amacı değişik bir metotla hesaplanmış olan EGG özelliklerinin değerlendirirerek sağlıklı bireylerin fonksiyionel hazım bozukluğuna (FD) sahip hastalardan ve diabetik gastroparezilerden (GP) ayrılabilmesi için en iyi EGG özelliğinin saptanmasıdır. Aynı zamanda bu araştırmada söz konusu grupların Kan veri katsayı değişimleri arasındaki korelasyonun klinik ortamında değerlendirilmesi amaçlanmaktadır. Araştırmada otuz fonksiyonel hazım bozukluğuna sahip hasta, otuz diabetik gastroparezi hastası ve otuz sağlıklı birey kullanılmıştır. EGG sinyal öznitelik çıkarımı amaçları doğrultusunda, Dominant Frekans (DF), Dominant Güç (DP), Güç Oranı (PR) ve Insitabilite katsayısı (IC) gibi değişik parametreler kullanılmıştır. Ayrıca Daubechies wavelets 'db3' beşinci seviyeye uygulanmış olup tüm aproksimasyonların maksimum, minimum, ortalama, toplam ve medyan değeleri, detay katsayıları, spektral güç yoğunlukları (PSD) ve satır uzunluğu özellikleri hesaplanmıştır. Aynı zamanda, tüm katsayı eğrilerinin altındaki alanlar hesaplanmıştır. Tüm EGG parametreleri açlık ve tokluk durumunda incelenmiştir. İstatistik inceleme için Varyans analizi (ANOVA) ve Öğrenci t-testi metotları kullanılmıştır. Buna ek olarak, Yapay Sinir Ağları (ANN) EGG sınıflandırmasında kullanımıştır. Mevcut verilerek kullanılarak sağlıklı bireyler fonksiyonel hazım bozukluğuna ve diabetik gastropareziye sahip hastalardan ayrılabilir. EGG sinyallerinin incelenmesi sonucunda elde edilen veriler göstermektedir ki yemek öncesi (p= 0.004*) ve yemek sonrası (P=0.007*) DF değerleri FD, GP ve CT grupları arasında istatistiksel açıdan kayda değer oranda farklılık göstermektedir. DP (P= 0.7) ve PR (P= 0.114) değerleri göz önüne alındığında ise mevcut gruplar arasında kayda değer bir istatistiksel farklılık bulunmamaktadır. IC sadece açlık durumunda (p=0.022*) istatistiksel olarak kayda değerdir. Fakat sadece glikoz ve kalsiyum istatistiki açıdan anlamlıdır (sırasıyla P=0.046* ve 0.040*). Hemoglobin (p=0.032*), Kretinin (p=0.045*), Potasyum (p=0.041*), Beyaz Kan Hücreleri (p=0.038*) ve Alanin Aminotransferaz (p=0.031*) gibi bazı kan testleri DF, PR ve IC parametreleri ile korelasyon göstermektedir. Aynı zamanda, EGG'nin DWT analizi FD ve D-GP arasında önemli farklılıklar olduğunu kanıtlamıştır ve PSD analizine dayanan DWT'de istatistiki açıdan (p<0.05*) anlamlı değerler bulunmuştur. Ayrıca, aynı semptomlara sahip hastalıkların teşhisi için kullanılan [EGG] özelliklerinin değerlendirilmesi noktasında t-test'ten ziyade ANOVA'nin kullanımı daha uygundur. Bu koşullar altında, satır uzunluğu (line lenght-emin değilim) özelliklerine dayanan ANN sınıflandırmasında daha yüksek ve farklı değerler bulunmuştur. Mevcut çalışma göstermiştir ki klinik ortamında EGG kayıtlarının doğru bir biçimde kullanılması ile yüksek bir doğruluk oranında FD ve GP hastalarının sağlıklı bireylerden ayrılması mümkündür. Bazı parametrelerin standardizasyonu durumunda, elde edilen elektrogastrografi bulgularının FD ve GP hastalarının teşhis ve takibinde ek bir araç olarak kullanılması mümkündür
Özet (Çeviri)
Electrogastrogram (EGG) is an abdominal surface measurement of the human gastric electrical activity of the stomach. The EGG technique has significant value as a clinical tool because careful EGG signal recording and analysis play a major role in determining the propagation and coordination of gastric myoelectric abnormalities. Transcutaneous electrogastrography (EGG) is an experimental method used to assess several pathogeneses of functional gastrointestinal disorders or GI motility. The aim of this thesis is to evaluate the EGG features which were computed with a different method in order to identify the best feature to discriminate healthy subjects(CT) from patients with functional dyspepsia (FD) and diabetic gastroparesis (GP) also evaluate the correlation between their blood parameter variations in the clinic. Thirty patients with FD, thirty patients with GP and thirty CT were included in this study. For EGG signal feature extraction purposes different parameters are applied such as [Dominant frequency (DF), Dominant power (DP), and Power ratio (PR), instability coefficient (IC)]. Furthermore, Daubechies wavelets 'db3' were applied to the fifth level and the maximum, minimum, mean, sum and median values of each approximation, detail coefficients also their power spectral density (PSD) and line length features were calculated. Also, the areas under the curves for all coefficients and PSD signals were calculated. All the EGG parameters are analyzed pre-prandial and postprandial. The analysis of variance (ANOVA) and Student's t-test methods were used for statistical analysis. Moreover, Artificial Neural Network (ANN) is applied for EGG classification. This all information could then be used to determine the healthy subject from Functional dyspepsia and Diabetic gastroparesis patients. The results we obtained from the analysis of EGG signals proved that pre-prandial (p= 0.004*) and postprandial (P=0. 007*) DF values were statistically significant between the FD, GP and CT groups. There were no significant difference between three groups in terms of DP (P= 0.7) and PR (P= 0.114) values. IC was statistically significant only for preprandial condition (p=0.022*). However, only glucose and calcium were statistically significant (P=0.046* and 0.040*, respectively). Several blood tests including Hemoglobin (p=0.032*), Creatinine (p=0.045*), Calcium (p=0.037*), Potassium (p=0.041*), White blood cells (p=0.038*) and Alanine aminotransferase (p=0.031*) have correlation with the DF, PR and IC parameters. Also DWT analysis of the EGG signal proved that there are significant differences between the FD, GP, and control groups and statistically significant (p<0.05*) values were found in the DWT based on PSD analysis. Moreover, ANOVA is more suitable than the t-test to evaluate the features that will be used to diagnose diseases that have the same symptoms. Under these conditions more distinct high accuracy values were found in ANN classification based on line length features. This study proved that it is possible to distinguish FD and GP patients from healthy control subjects with a high accuracy using EGG recording correctly in clinic. After standardization of some parameters, these Electrogastrography findings can be used as an additional means of diagnosis tool and follow up FD and GP patients
Benzer Tezler
- Helicobacter pylori pozitif fonksiyonel dispepsili hastalarda Cag A varlığının eradikasyon tedavisindeki başarıya ve semptomatik iyileşmeye etkisi
The role of the Cag A status on the rates of treatment success and symptom relief of helicobacter pylori eradication in patients with functional dyspepsia
ÖNDER OVALI
- Dispepsi şikayeti olanlarda batın ultrasonografi bulgularının değerlendirilmesi
The evaluation of abdominal ultrasound findings inpatients with dyspepsia
VEYSEL ÖZCAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
GastroenterolojiTrakya Üniversitesiİç Hastalıkları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLBİN ÜNSAL
- Derin öğrenme teknikleri ile gelişimsel kalça çıkıklığının ultrason görüntülerinden otomatik tespiti
Automatic detection of developmental dysplasia of the hip from ultrasound images with deep learning techniques
MUHAMMED ENES YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İ.EVRİM ÇOLAK
DOÇ. DR. MEHMET SERDAR GÜZEL
- Kalça çevresi yumuşak dokularda östrojen reseptörü ve mekanoreseptör varlığının histopatolojik olarak araştırılması
Histopathological investigation of estrogen receptors and mechanoreceptors in soft tissues about the hip
ENGİN EREN DESTELİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2008
Ortopedi ve TravmatolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. BİROL GÜLMAN
- obez çocuklarda fonksiyonel gastrointestinal sistem hastalıklarının sıklığı
Frequency of functional gastrointestinal tract diseases in obese children
ÜMİT KIYAK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıSağlık Bilimleri ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NAFİYE URGANCI