PPG ve ECG Sinyallerinden Tansiyon Tahmini - Dagdogen, Huseyin Alperen; Turkoglu, Ibrahim (My University, 2023)
Yüksek kan basıncı; özellikle kritik hastalarda izlenmediği ve kontrol edilmediği takdirde daha fazla sağlık komplikasyonlarına sebep olmaktadır. Son zamanlarda dünyada sürekli tüketilen hazır gıda benzeri besinlerden dolayı kardiyovaskürel hastalıklar arttırmaktadır. Bu hastalıklar dünyanın en yaygın ölüm sebepleri arasında yer almaktadır. Kalp ile ilgili hastalıkları tespit ve tedavi etmek için birçok parametreyle birlikte kan basıncıda sürekli takip edilmelidir. Kan basıncı ölçümü için geliştirilen birçok girişimsel ve girişimsel olmayan yöntem geliştirilmiştir. Hastanelerde kullanılan çoğu yöntem girişimsel yöntemlerdir. Bu yöntemler, sürekli kan basıncı tahmini için kullanılmamaktadır. Ayrıca bir psikolojik rahatsızlık olan ‘Beyaz Palto Sendromu’ diye adlandırılan bir rahatsızlık vardır. Bu rahatsızlık özellikle halk arasında da ‘Doktordan Korkmak’ olarak bilinir. Ölçüm esnasında hastanın kan basıncının normal değerler dışında yüksek çıkmasında sebep olan bu hastalıktan kaçınmanın bir diğer yöntemi ise temassız tansiyon ölçümüdür. Bu çalışmada Photoplethysmogram (PPG) ve Electrocardiogram (ECG) gibi temassız bir şekilde toplanabilen sinyallerden Arteriyel Kan Basıncı (ABP) tahmini yapılmaktadır. Çalışmada birden fazla derin öğrenme modeli ve bu modeller farklı hiperparametreler ile karşılaştırılmıştır. Ayrıca çalışmada ölçüm metriği olarak ortalama hataların karesi (MAE) kullanılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre LSTM model için 0.0165, LSTM ve dense katmanlarından oluşan model için 0.0258, sadece dense ka tmanlı mimariden oluşan birinci model için 0.0141, sadece dense katmanlı mimariden oluşan ikinci model için 0.281 sonuçları elde edilmiştir. GAN için ise ölçüm metriği olarak ikili çapraz entropi kullanılmıştır. Burada elde edilen ikili çapraz entropi değeri ise 2900 adımda eğitilen model için 2.382, 10000 adımda eğitilen model için ise 1.014 olarak ölçülmüştür. Elde edilen ABP değerlerinden sistolik tansiyon ve diyastolik tansiyon tahmini yapılmış olup elde edilen MAE sonuçları ise sistolik tansiyon için 2.19, diyastolik tansiyon için ise 0.941 olarak ölçülmüştür.
Keywords: Derin Öğrenme; Elektrokardiyografi; Yapay Zeka; Temassız Tansiyon Ölçümü; Fotopletismogram.