Geri Dön

Yüksek esneklikli elektrokardiyogram sinyal simülatörü

Modeling of electrocardiogram signal simulator with high flexibility

  1. Tez No: 658134
  2. Yazar: PEGAH DEMİRKAYA
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVİL ÖZER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 66

Özet

Kalp sisteminin elektrokardiyografi (EKG) sinyalin üretimine dayalı olarak modellenmesi, yalnızca kalbin davranışının ve çalışma döngüsünün daha iyi anlaşılmasına değil, aynı zamanda kalp hastalığının teşhisinde de oldukça önemlidir. Bilgisayar tabanlı EKG simülasyonlarıyla, normal veya patolojik durumdaki kalbin elektriksel aktivitelerini gösteren EKG sinyalleri arasındaki ilişkiler anlaşılabilmekte ve uzmanlara, hastalığın derecesinin ve türünün belirlenmesine, ilaca dayalı tedavi ve ameliyat metodunun belirlenmesine fikir sunabilmektedir. EKG sinyalinin matematiksel modellemesine dayanan bu çalışmada, mevcut modeller kullanılarak, çıktı sinyalinin davranışı gerçek elektrokardiyografine benzemesine çalışılmıştır. Çalışmada, birleştirilmiş ve filtrelenmiş Van-der Pol osilatörlerine dayalı modellemede, P ve T dalgalarının genliğinin gözle görülemeyecek derece küçük olması ve beklenen sonucun elde edilememesinden dolayı otoregresif modellemenin uygulamasına geçilmiştir. Otoregresif (AR) modelinden elde edilen sinyalin aralıkları ve pikleri gerçek EKG sinyalinin özelliklerine çok uyumlu olduğu görülmüştür. Otoregresif modelin verimliliğine dayanarak, modelin de yüksek esnekliği sayesinde çok çeşitli aritmiler ve yüksek dinamikler oluşturulabilmektedir. AR modelin verimliliğini değerlendirme göstergeleri olarak da 10 sağlıklı insanın EKG sinyalleri ile AR modelden üretilen sinyal arasındaki hatadan elde edilen“kök ortalama kare hatası”hesaplanmış ve en iyi hata oranı 0,00081 elde edilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmında ise, kaydedilmesi, depolaması ve dijital iletişim ağları üzerinden iletilmesi esnasında gürültüye maruz kalan EKG sinyalinin incelemesi yapılmıştır. Özellikle şebeke hattı gürültüsünü ortadan kaldırmak için kullanılan Butterworth frekans filtresi, simülasyonda da çok iyi performans göstermiştir. Bu filtrenin değerlendirilme kriteri, en iyi gürültü giderme oranı 1021 desibel olan, yüksek desibelden faydalanan sinyal gürültü kriteridir.

Özet (Çeviri)

Modeling the heart system based on electrocardiography signal generation not only leads to a better understanding of the behavior and work cycle of the heart, but it is also important in diagnosing heart disease. The relationship between ECG signals which shows the electrical activities of the heart in a normal or pathological condition can be understood by computer-based ECG simulations and it can help experts to determine the degree and type of the disease, drug-based treatment and surgical method. Therefore, in this study the behavior of the output signal was tried to be similar to real electrocardiography by developing existing mathematical models for generating ECG signals. In this study, due to the formation of very small amplitude P and T waves and the inability to achieve the expected result in the modeling based on filtered coupled Van-der Pol oscillators, autoregressive modeling has been implemented. The intervals and peaks of the signal obtained from the autoregressive (AR) model were found to be close to the characteristics of the real ECG signal. Based on its efficiency, high dynamics can be created as well as modeling a wide variety of arrhythmias due to its high flexibility. The“root mean square error”obtained from the error between the ECG signals of 10 healthy people and the produced signal was calculated as the evaluation indicators of the proposed methods. The best error rate has been 0.00081. In the second part of the study, the ECG signal exposed to noise during recording, storage and transmission over digital communication networks was examined. The Butterworth frequency filter which is especially used to eliminate the power line noise, has also performed very well in the simulation. The evaluation criterion for this filter is the signal-to-noise ratio that has been benefited from high decibels, with best noise removal rate of 1021 decibel.

Benzer Tezler

  1. Matlab web figure tabanlı elektrokardiyogram (EKG) benzetimi

    Electrocardiogram (ECG) simulator based on matlab web figure

    ESRA GÜNEY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Üniversitesi

    Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MURAT ÇAKIROĞLU

  2. Gerilim düşümlerinde D-STATCOM kullanarak güç kalitesinin iyileştirilmesi

    Improvement of power quality and voltage sag mittigation by using D-STATCOM

    ASMAA MALIK RASHEED

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDÜLKADİR ÇAKIR

  3. Robotic cell scheduling with operational flexibility

    Operasyonel esneklikli robotik hücre çizelgeleme problemi

    HAKAN GÜLTEKİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2002

    Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. M. SELİM AKTÜRK

  4. Effect of environmental policy on labor market

    Çevre politikasının işgücü piyasasına etkisi

    MOHAMMAD REZA MOUSAVI ALMALEKI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Ekonomiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    İktisat Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. ERİNÇ YELDAN