Articles

Optimal wavelet denoising for phonocardiograms

Phonocardiogrammen (PCG’s), opnamen van hartgeluiden, hebben veel voordelen boven de traditionele auscultatie omdat ze kunnen worden herhaald en geanalyseerd voor spectrale en frequentie-informatie. PCG’s zijn echter geen wijdverbreid diagnostisch instrument dat dat wel zou kunnen zijn. Een van de grootste problemen met PCG is ruisvervuiling. Vele bronnen van ruis kunnen een PCG vervuilen, waaronder ademgeluiden van de foetus als de proefpersoon zwanger is, long- en ademgeluiden, omgevingslawaai en lawaai van contact tussen het opnameapparaat en de huid. Er wordt een elektronische stethoscoop gebruikt om de hartgeluiden op te nemen en het probleem van het extraheren van ruis uit het signaal wordt aangepakt door het gebruik van wavelets en middeling. Met behulp van de discrete wavelettransformatie wordt het signaal ontleed. Door de efficiënte ontleding van hartsignalen hebben hun waveletcoëfficiënten de neiging veel groter te zijn dan die van ruis. Coëfficiënten onder een bepaald niveau worden dan ook als ruis beschouwd en worden eruit gedept. Het signaal kan dan worden gereconstrueerd zonder significant verlies van informatie in de signaalinhoud. De vragen die deze studie tracht te beantwoorden zijn welke wavelet families, ontledingsniveaus en drempeltechnieken de ruis in een PCG het best verwijderen. Ook het gebruik van middeling in combinatie met wavelet denoising komt aan de orde. Mogelijke toepassingen van de Hilbert-transformatie voor de analyse van hartgeluiden worden besproken.