Ortak vektör yöntemiyle bağırsak sesinin tespiti ve sınıflandırılması

Abstract

Bağırsak aktivitesinin bir ölçüsü olan bağırsak sesi (BS) dinleme yoluyla gözlemlenebilir. BS’den yararlanarak, bağırsak hastalıklarının erken, zararsız ve pratik tespiti için birçok çalışma yapılmıştır. Temel olarak, tekil (SB) ve çoklu (MB) patlamaya benzeyen bağırsak sesleri, basit mikrofonlarla gözlemlenebilir olmasına rağmen, ani değişen karakteri, sessiz dönemlerin (QP) uzun olması ve mide, kas, nefes gibi diğer seslerle karışabilmesi nedenleriyle doğru tespit edilemeyebilir. Bu çalışmada, önişleme adımlarından sonra bağırsak seslerine özgü karakteristik zaman-frekans öznitelikleri bir araya getirilerek bir dağılım matrisi (P) oluşturulmuş ve bu matrisinin sıfır veya sıfıra yakın öz değerlerine karşılık gelen öz vektörlerden farksızlık alt uzayını geren ortak değişim matrisi (Q) elde edilmiştir. Bir kaydın hangi sınıfa ait olduğunu belirlemek için ortak değişim matrisi ile yeni uzaya olan izdüşümünün hangi sınıfın ortak vektörüne yakınsadığına bakmak yeterli olacaktır. Deneysel çalışmalarda, birer dakikalık kayıtlardaki SB, MB, QP ve BS-değil sınıflarının ortalama oranları sırasıyla %2,3, %0,3, %92,9 ve %4,5 iken, eğitimde hiç kullanılmamış bir dakikalık kayıtlarla yapılan testlerde, tekil patlamaların (SB) %87,5'i, çoklu patlamaların (MB) %35,7'si, BS-değil kısımlarının %84,3'ünün doğru sınıflara atandığı görülmüştür. Sonuç olarak, tüm sınıfların dağılımlarına bakarak sınıflar içi örnekleri birbirine yaklaştıran, sınıflar arası örnekleri ise birbirinden uzaklaştıran bu yeni yansıtım uzayı (Q) kullanılarak, tıp uzmanlarına danışılmadan eğitim setinden bağımsız olarak bağırsak sesleri diğer seslerden büyük oranda ayrıştırılabilir.