ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ «НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ» ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ И МОНИТОРИНГА АУСКУЛЬТАТИВНЫХ ФЕНОМЕНОВ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ ЗАБОЛЕВАНИЙ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ



DOI: http://dx.doi.org/10.25298/2221-8785-2020-18-3-230-235


Е. А. Лаптева (E. A. Lapteva), И. В. Коваленко (I. V. Kovalenko), А. Н. Лаптев (A. N. Laptev), Е. И. Катибникова (E. I. Katibnikova), А. С. Позднякова (A. S. Pozdnyakova), В. С. Коровкин (V. S. Korovkin), О. Н. Харевич (O. N. Kharevich), И. М. Лаптева (I. M. Lapteva), О. Л. Горенюк (O. L. Goreniuk), М. С. Эльжбур (M. S. Elzhbur), О. П. Ермоленко (O. P. Ermolenko), М. И. Журович (M. I. Zhurovitch), И. П. Дулуп (I. P. Dulup), А. А. Каранкевич (A. A. Karankevich), М. Н. Зябко (M. N. Zyabko), Е. А. Бинецкая (E. A. Binetskaya), Ю. Ю. Нарушевич (Yu. Yu. Narushevich), В. В. Дубинецкий (V. V. Dubinetsky)

Аннотация


Введение. Внедрение электронной аускультации в практическую медицину представляется перспективным и целесообразным. В Республике Беларусь данное направление практически не разрабатывалось.
Цель. Изучить эффективность использования нейронных сетей «Паспорт лёгких» при осуществлении диагностических мероприятий у пациентов с заболеваниями органов дыхания и на этой основе разработать автоматическую систему оценки состояния бронхолёгочной системы.
Материал и методы. Использовался программно-аппаратный комплекс Lung Passport на основе алгоритма машинного обучения для классификации типа аускультативного феномена.
Результаты. Автоматическая система анализа звуковых феноменов обладает высокой чувствительностью (80,81-93,33%) и специфичностью (83,33-98,99%), позволяет объективизировать аускультативные данные.
Выводы. Использование метода автоматической классификации аускультативных феноменов на базе машинного обучения позволит повысить эффективность ранней диагностики и мониторинга респираторной патологии.


Ключевые слова


нейронные сети; аускультация; болезни органов дыхания

Полный текст:

Литература


Абросимов, В. Н. Новые методы акустического анализа дыхательных звуков / В. Н. Абросимов, В. Г. Подолян, С. И. Глотов // 13 Национальный конгресс по болезням органов дыхания, Санкт-Петербург, 10-14 ноября 2003 г. : сборник тезисов / Всероссийское научное общество пульмонологов. – Санкт-Петербург, 2003. – С. 2.

Abrosimov VN, Podoljan VG, Glotov SI. Novye metody akusticheskogo analiza dyhatelnyh zvukov. In: Vserossijskoe nauchnoe obshhestvo pulmonologov. 13 Nacionalnyj kongress po boleznja organov dyhanija [13th National Congress of Lung Diseases]. Sbornik tezisov; 2003 Nov. 10-14; Sankt-Peterburg. Moskva: Universum Pablishing; 2003. p. 2. (Russian)

Almeida, A. B. Crackling sound generation during the formation of liquid bridges: A lattice gas model / A. B. Almeida, S. V. Buldyrev, A. M. Alencar // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. – 2013. – Vol. 392, iss. 16. – P. 3409-3416. – doi: 10.1016/j. physa.2013.03.038.

Almeida AB, Buldyrev SV, Alencar AM. Crackling sound generation during the formation of liquid bridges: A lattice gas model. Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2013;392(16):3409-3416. doi: 10.1016/j. physa.2013.03.038.

Auscultation of the respiratory system / M. Sarkar [et al.] // Ann. Thorac. Med. – 2015. – Vol. 10, iss. 3. – P. 158-168. – doi: 10.4103/1817-1737.160831.

Sarkar M, Madabhavi I, Niranjan N, Dogra M. Auscultation of the respiratory system. Ann. Thorac. Med. 2015;10(3):158-168. doi: 10.4103/1817-1737.160831.

Bahoura, M. Separation of crackles from vesicular sounds using wavelet packet transform / M. Bahoura, L. Xiaoguang // 2006 IEEE International Conference on Acoustics Speech and Signal Processing : proceedings, Toulouse, France, 14-19 May 2006 / IEEE Signal Processing Society ; Institute of Electrical and Electronics Engineers. – Toulouse, 2006. – Vol. 2 : Image and multidimensional signal processing, signal processing education, bio imaging and signal processing. – P. 1076-1079. – doi: 10.1109/ICASSP.2006.1660533.

Bahoura M, Xiaoguang L. Separation of crackles from vesicular sounds using wavelet packet transform. In: IEEE Signal Processing Society; Institute of Electrical and Electronics Engineers. 2006 IEEE International Conference on Acoustics Speech and Signal Processing. Proceedings; 2006 May 14-19; Toulouse, France. Toulouse: IEEE; 2006. Vol. 2, Image and multidimensional signal processing, signal processing education, bio imaging and signal processing; p. 1076-1079. doi: 10.1109/ICASSP.2006.1660533.

Ida, J. B. Pediatric stridor / J. B. Ida, D. M. Thompson // Otolaryngol. Clin. N. Am. – 2014. – Vol. 47, iss. 5. – P. 795-819. – doi: 10.1016/j.otc.2014.06.005.

Ida JB, Thompson DM. Pediatric stridor. Otolaryngol. Clin. N. Am. 2014;47(5):795-819. doi: 10.1016/j.otc.2014.06.

Аускультация легких – современная номенклатура дыхательных шумов / А. В. Катилов [и др.] // Дитячий лікар. – 2016. – № 5. – С. 5-13.

Katilov AV, Zajkov SV, Makarov SJu, Dmitriev DV, Lajko LI. Auskultacija legkih – sovremennaja nomenklatura dyhatelnyh shumov. Dytjachyj likar. 2016;5:2-5. (Russian).

Nagasaka, Y. Lung sounds in bronchial asthma / Y. Nagasaka // Allergol. Int. – 2012. – Vol. 61, iss. 3. – P. 353-363. – doi: 10.2332/allergolint.12-RAI-0449.

Nagasaka Y. Lung sounds in bronchial asthma. Allergol. Int. 2012;61(3):353-363. doi: 10.2332/allergolint.12-RAI-0449.

Validation of a new system of tracheal sound analysis for the diagnosis of sleep apnea-hypopnea syndrome / H. Nakano [et al.] // Sleep. – 2004. – Vol. 27, iss. 5. – P. 951-957. – doi: 10.1093/sleep/27.5.951.

Nakano H, Hayashi M, Ohshima E, Nishikata N, Shinohara T. Validation of a new system of tracheal sound analysis for the diagnosis of sleep apnea-hypopnea syndrome. Sleep.2004;27(5):951-957. doi: 10.1093/sleep/27.5.951.

A case of Hamman’s Sign: Value of auscultation / P. A. Patel [et al.] // Cardio Vasc. Syst. – 2014. – Vol. 2. – P. 4. – doi: 10.7243/2052-4358-2-4.

Patel PA, Chiu A, Nagurka R, Lamba S. A case of Hamman’s Sign: Value of auscultation. Cardio Vasc. Syst. 2014;2:4. doi: 10.7243/2052-4358-2-4.

Pelech, A. N. The physiology of cardiac auscultation / A. N. Pelech // Pediatr. Clin. North Am. – 2004. – Vol. 51, iss. 6. – P. 1515-1535. – doi: 10.1016/j.pcl.2004.08.004.

Pelech AN. The physiology of cardiac auscultation. Pediatr. Clin. North Am. 2004;51(6):1515-1535. doi: 10.1016/j.pcl.2004.08.004.

Интрапульмональная электронная аускультация у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких и бронхиальной астмой: первые результаты и перспективы / Ю. В. Петров [и др.] // МедиАль. – 2017. – № 1 (19). – С. 37.

Petrov JuV, Glotov SI, Abrosimov VN, Bugrov SJu Intrapulmonalnaja jelektronnaja auskultacija u pacientov s hronicheskoj obstruktivnoj boleznju legkih i bronhialnoj astmoj: pervye rezultaty i perspektivy. MediAl. 2017;1:37. (Russian).

Analysis of respiratory sounds: State of the art / S. Reichert [et al.] // Clin. Med. Circ. Respirat. Pulm. Med. – 2008. – Vol. 2. – P. 45-58. – doi: 10.4137/ccrpm.s530.

Reichert S, Gass R, Brandt C, Andrès E. Analysis of respiratory sounds: State of the art. Clin. Med. Circ. Respirat. Pulm. Med. 2008;2:45-58. doi: 10.4137/ccrpm.s530.

Anterior crackles: A neglected sign? / M. Sud [et al.] // Can. J. Cardiol. – 2013. – Vol. 29, iss. 9. – P. 1138.e1-1138.e2. – doi: 10.1016/j.cjca.2012.11.014. 1138.

Sud M, Barolet A, McDonald M, Floras JS. Anterior crackles: A neglected sign? Can. J. Cardiol. 2013;29(9):1138.e1-1138.e2. doi: 10.1016/j.cjca.2012.11.014.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.