Bydd Monitro'r Ffetws yn Cyflwyno Newidiadau Mawr

Bydd monitro ffetws yn arwain at newidiadau mawr

Mae ymchwilwyr yn Iran wedi defnyddio rhwydwaith niwral dwfn (DNN) i dynnu electrocardiogram ffetws (ECG) o un sianel ECG abdomenol. Gall eu dull, a ddisgrifir mewn Mesuriadau Ffisiolegol, wella monitro ffetws yn y dyfodol.

Sut i ynysu ECG ffetws?

Ar hyn o bryd, mae gweithgaredd trydanol calon y ffetws yn cael ei fesur gan electrocardiogram a geir o electrodau gyda gwifrau ECG wedi'u gosod ar abdomen y fam feichiog. Gall clinigwyr ddefnyddio ECG y ffetws i asesu iechyd y ffetws a gwneud diagnosis o annormaleddau.

Yr her? Mae'n anodd gwahanu signalau ECG ffetws oddi wrth ECGs yn yr abdomen, sy'n cynnwys signalau o'r ffetws ("Fetws ECG") a'r fam ("ECG mamol"), yn ogystal â signalau o ffynonellau ymyrraeth megis cyfangiadau cyhyrau. Daw'r dasg hon yn fwy heriol tua diwedd beichiogrwydd, pan fydd osgled signal ECG y ffetws yn debyg i osgled ECG y fam.

Lluniodd prif awdur yr astudiaeth, Arash Rasti-Meymandi, myfyriwr graddedig ym Mhrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Iran, a'i gydweithwyr ddull sy'n dibynnu ar DNNs i ddatrys y broblem.

Ysbrydolwyd Rasti-Meymandi gan Unets, rhwydweithiau convolutional a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer tasgau segmentu delweddau meddygol. Cymhwysodd ef a'i gydweithiwr Aboozar Ghaffari fersiwn wedi'i addasu o Unet i echdynnu ECG y fenyw feichiog yn gyntaf ac yna signal ECG y ffetws.

“Mae Unet yn perfformio’n well na thechnegau eraill mewn segmentu delweddau,” meddai Rasti-Meymandi. "Er mwyn echdynnu gwahanol gydrannau o'r ECG abdomenol, fe wnaethom ganfod signalau ECG abdomenol ar wahanol benderfyniadau (yn debyg i'r broses a ddefnyddir yn y model Unet) )."

Mae DNN yr ymchwilwyr, o'r enw AECG-DecompNet, yn defnyddio dau is-rwydwaith mewn cyfres i dynnu ECGs ffetws o ECG abdomenol un sianel. Mae'r is-rwydwaith cyntaf yn tynnu'r ECG mamol; yr ail yw ECG y ffetws. Hyfforddodd yr ymchwilwyr y ddau is-rwydwaith ar wahân gan ddefnyddio signalau ECG efelychiedig, ac yna gwerthuswyd yr is-rwydweithiau gan ddefnyddio recordiadau ECG abdomenol efelychiedig a real.

Gan ddefnyddio prosesydd graffeg, gall DNN yr ymchwilwyr brosesu pedair eiliad o recordiadau ECG abdomenol mewn tua un eiliad.

Dyfodol DNN ac ECG ffetws

Yn wahanol i ddulliau lleihau sŵn signal eraill sy'n gofyn am ddull cyfeirio ECG (tonffurfiau P, Q, R, S, a T sy'n nodi gweithgaredd trydanol y galon), ECGs aml-sianel, neu'r ddau, dim ond un sianel sydd ei hangen ar ddull yr ymchwilwyr, h.y. Gall. Mae hyn nid yn unig yn gwella cysur y fam yn ystod caffael ECG, ond mae hefyd yn gofyn am lai o adnoddau a llai o amser i'w gweithredu o'i gymharu â dulliau recordio ECG traddodiadol ac echdynnu signal.

Canfu'r ymchwilwyr hefyd fod eu dull yn cadw siâp a strwythur signalau ECG ffetws yn well o gymharu â dulliau eraill -- roedd pob un o'r pum tonffurf wedi'u cadw'n dda, gan ganiatáu canfod a gwneud diagnosis o annormaleddau ffetws.

"Prif ganlyniad yr astudiaeth hon yw effeithiolrwydd defnyddio DNNs i echdynnu signalau ECG ffetws yn effeithlon o recordiadau abdomenol un sianel," meddai Rasti-Meymandi wrth Physical World. "Rydym ar hyn o bryd yn gweithio ar algorithmau mwy soffistigedig ... i Wella ymhellach gywirdeb echdynnu cyfradd curiad y galon."

Mae'r tîm hefyd yn gweithio ar ffyrdd o weithredu DNNs mewn amser real ar ffonau smart.

Mae cyfyngiadau eu hymagwedd yn cynnwys gorddibyniaeth bosibl ar y set ddata hyfforddi, yn enwedig gyda signalau ECG ffetws gwan, a lluosogi gwallau o'r is-rwydwaith cyntaf i'r ail.