تشخیص خودکار وغیرتهاجمی سکته‌مغزی با استفاده از یک مدل جدید زمانی-فرکانسی سیگنال فشار کف پا

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی پزشکی، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

doi
10.22034/tjee.2025.63792.4900
چکیده

وقوع بیماری سکته‌مغزی به دلیل انحطاط ناگهانی سلول‌های مغزی است که این مساله ناشی از کمبود اکسیژن-رسانی به سلول‌ها در اثر انسداد عروقی و یا پارگی آن‌ها و قطع جریان خون است که می‌تواند منجر به اختلال در راه رفتن شود. در حال حاضر، تصویربرداری‌های مغزی شامل تصویربرداری رزونانس مغناطیسی، توموگرافی کامپیوتری و آنژیوگرافی مغزی ابزارهای اصلی تشخیص سکته‌مغزی هستند که نمی توانند یک تشخیص اقتصادی و غیرتهاجمی را تامین کنند. در این مطالعه با هدف ارائه روش‌ تشخیصی خودکار، غیرتهاجمی و کم هزینه برای سکته مغزی ایسکمیک از تحلیل کامپیوتری سیگنال فشار کف پا استفاده شده است. روش پیشنهادی مبتنی بر استخراج ویژگی‌های جدید زمانی-فرکانسی سیگنال فشار کف پا به کمک تجزیه موجک عامل Q قابل‌تنظیم، انتخاب ویژگی ReliefF و طبقه‌بندی ماشین بردار پشتیبان، K-نزدیک‌ترین همسایگی و جنگل تصادفی می‌باشد. ویژگی اصلی روش پیشنهادی قابلیت استخراج اجزای نوسانی و اطلاعات گذرای سیگنال غیرایستای فشار کف پا به کمک یک روش جدید زمانی-فرکانسی و امکان انطباق با خصوصیات متغیر با زمان آن می‌باشد. جهت بررسی صحت تشخیصی روش‌ پیشنهادی از مجموعه داده‌های سیگنال فشار بیماران مبتلا به سکته مغزی ایسکمیک در حین راه رفتن استفاده شده است که شامل 46 فرد سالم و 36 بیمارمی‌باشد. نتایج بدست آمده قابلیت تشخیصی بالای روش پیشنهادی را با تعداد 35 ویژگی ساده آماری با میانگین صحت 77/99% نشان داده‌اند. روش پیشنهادی قادر به ارائه مصالحه مناسب بین صحت تشخیصی بالا و هزینه محاسباتی پایین با استفاده از ویژگی‌های ساده آماری کف پا می‌باشد که برای کاربردهای عملی تشخیصی مناسب به نظر می‌رسد.