Sleep-Apnea Detection with the Lempel-Ziv Complexity Analysis of the Electrocardiogram and Respiratory Signals


Şener S. K., Bolat E.

Euroasia Journal of Mathematics, Engineering, Natural & Medical Sciences, vol.9, no.25, pp.109-120, 2022 (Peer-Reviewed Journal)

Abstract

Uyku apnesi yaygın olarak görülen ve yaşamsal risk oluşturabilen bir hastalıktır. Hastalığın tedavisi kadar teşhisi de oldukça önemlidir. Toplum bilincinin yükselmesi ve hekimler tarafından fark edilme oranının artması ile teşhis edilmiş hasta sayısında dikkat çekici bir artış gözlenmektedir. Uyku apnesi teşhisinde yararlanılan polisomnografi ölçümleri, hasta için rahatsız edici ve birden fazla fizyolojik veri toplanmasını gerektirmektedir. Bu gibi problemler sebebiyle yeni analiz yöntemleri araştırılmaktadır. Lempel-Ziv hızlı ve doğrusal olmayan bir sinyal işleme metodu olduğundan, fizyolojik verilerin işlenmesinde çok uygundur. Lempel-Ziv komplekslik metodu kullanılarak daha az zaman ve daha az veriyle hastalığın teşhis edilmesi hedeflenmektedir. Bu hedef doğrultusunda tedavi sürecinin öne çekilmesi de sağlanmış olacaktır. Physionet.org veri tabanından alınan EKG ve solunum datalarından yararlanılarak hastalık tespit çalışmaları yapılmıştır.

Analizler sonucunda EKG, göğüs solunum (Resp C) ve abdominal solunum (Resp A) verilerinden apneli zaman aralıklarında anlamlı bir fark olduğu gözlemlenmiştir. Bu yöntemle EKG, Resp C ve Resp A için uyku apnesi teşhiş edilebilmektedir.