Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/72154
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorNipon Theera-Umpon-
dc.contributor.authorPanason Manorosten_US
dc.date.accessioned2021-09-10T03:54:15Z-
dc.date.available2021-09-10T03:54:15Z-
dc.date.issued2020-10-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/72154-
dc.description.abstractAccording to maternal mortality statistics of the world health organization (WHO), every day, 830 women die from the cause of pregnancy and childbirth. Additionally, deaths mostly occur in developing countries, especially in Asia and Africa. In rural areas and poor communities, the maternal mortality ratio is 239 per 100,000 live births. On the other hand, in developed countries, the ratio is 12 per 100,000 live births. The difference between those ratios shows that better prenatal care and diagnosis can decrease the mortality rate significantly. Because of the high cost of the advanced prenatal diagnosis technique such as amniocentesis, chronic villus sampling, etc., the poor people in developing countries cannot access advanced prenatal health care. The fetal electrocardiogram (ECG) can be used to solve the expense problems in diagnosis. The ECG acquisition is not only a noninvasive method but also provides a doctor to diagnose several prenatal diseases. In addition, it is a low-cost diagnosis because the only simple electrodes are needed for the measurement. Moreover, fetal ECG can provide a doctor to find new ways to research the electrical activity of the fetus. Since the fetal heart does not perform the same function of the adult heart, there is no ground truth about the normal characteristic of fetal ECG. However, for the adult, many diseases are diagnosed by ECG, and it is possible that fetal ECG can provide the data in the same way. Thus, the fetal ECG has the benefit both in the diagnosis term and the research term. Currently, for fetal diagnosis, there are several methods or criteria to observe the prenatal abnormalities and the fetus’s health, such as prenatal ultrasound, amniocentesis, and maternal blood pressure. However, most of those methods are invasive, and some of them affect the fetus, negatively. Especially, for the method which provides a reliable result such as amniocentesis for the genetic disorder and percutaneous umbilical cord blood sampling (PUBS) for genetic defects, a big needle that penetrates a placenta, is used to collect the amniotic fluid. To avoid the risk effect of the prenatal diagnosis, the fetal ECG diagnosis is presented. However, different from the adult ECG, the fetal ECG cannot be directly obtained by using the electrodes. Since the fetus is in the amnion, and the electrodes are placed on the abdominal wall, the signals have to pass through the amnion, placenta, and the abdominal wall before they reach to the electrodes. Thus, the fetal ECG is contaminated by several artifacts such as noise, muscular signal, maternal ECG, and fetal hiccup. Finally, the effective extraction is needed for artifacts elimination, and this study presents the independent component analysis (ICA)-based extraction for fetal ECG. From the algorithm’s efficiency verification, the filtering process can get rid of artifacts such as noise and baseline. Moreover, the empirical mode decomposition can separate the partial overlapped fetal and maternal R-peaks which occurs in the signal. For the independent component analysis (ICA), the procedure can extract the fetal ECG, almost perfectly. The results from the dataset Non-Invasive Fetal ECG Database show that the algorithm cannot extract the signal from 5 subjects out of 53 subjects. Furthermore, the algorithm efficiency measured using the dataset Abdominal and Direct Fetal Electrocardiogram Database is 93.58% averagely, and the best efficiency is 100%. The details about efficiency validation will be explained in chapter 3.en_US
dc.language.isoen_USen_US
dc.publisherเชียงใหม่ : บัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเชียงใหม่en_US
dc.titleFetal electrocardiogram extraction with artifact suppression using independent component analysis and empirical mode decompositionen_US
dc.title.alternativeการสกัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์ที่มีการกดสัญญาณแปลกปลอมด้วยวิธีการแยกองค์ประกอบอิสระและการแยกส่วนข้อมูลเชิงประจักษ์en_US
dc.typeThesis
thailis.classification.ddc618.3-
thailis.controlvocab.thashPregnancy-
thailis.controlvocab.thashPregnancy -- Electrocardiographs-
thailis.controlvocab.thashInfants -- Care-
thailis.manuscript.callnumberTh 618.3 P187F 2020-
thesis.degreemasteren_US
thesis.description.thaiAbstractจากข้อมูลขององค์การอนามัยโลก พบว่าผู้หญิงกว่า 830 คนเสียชีวิตต่อวันจากปัญหาการตั้งครรภ์ ซึ่งเกิดจากปัญหาสุขภาพของผู้ตั้งครรภ์ และปัญหาสุขภาพของเด็กทารกในครรภ์ นอกจากนี้การเสียชีวิตส่วนใหญ่ยังเกิดขึ้นในประเทศโลกที่สามและประเทศที่กำลังพัฒนา โดยเฉพาะในพื้นที่ห่างไกลและในสังคมของคนยากไร้ ซึ่งอัตราการเสียชีวิตเนื่องจากการตั้งครรภ์ในสังคมดังกล่าวอยู่ที่ 239 คนต่อประชากร 100,000 คน ในขณะที่อัตราการเสียชีวิตด้วยสาเหตุเดียวกันในประเทศที่พัฒนาแล้วอยู่ที่ 12 คนต่อประชากร 100,000 คนเท่านั้น ความแตกต่างของอัตราการเสียชีวิตนี้แสดงถึงความสำคัญของการดูแลสุขภาพครรภ์ และการตรวจวินิจฉัยความผิดปกติของการตั้งครรภ์ รวมไปถึงความก้าวหน้าของการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับการตั้งครรภ์ ทั้งนี้การตรวจสุขภาพครรภ์ส่วนใหญ่เช่น การเจาะนํ้าคร่ำการตรวจเลือดของทารก หรือการตรวจความผิดปกติของพันธุกรรม มีค่าใช้จ่ายที่สูงและต้องการอุปกรณ์ที่มีขีดความสามารถสูง ในขณะที่การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจเป็นการตรวจด้วยวิธีที่ไม่รุกรานและมีต้นทุนตํ่นอกจากนี้การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจ ยังสามารถระบุความผิดปกติของร่างกายได้ในหลายด้าน ตัวอย่างเช่น ความผิดปกติของระบบประสาท, ระบบไหลเวียนโลหิต และการเต้นของหัวใจ อย่างไรก็ตามลักษณะที่แน่นอนของคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์ยังคงอยู่ในขั้นตอนการสืบค้น และยังไม่แน่ชัดว่าจะสามารถใช้ระบุความผิดปกติต่างๆได้ เหมือนกับคลื่นไฟฟ้าหัวใจของผู้ใหญ่ ดังนั้นการเรียนรู้การสกัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์ จึงมีคุณค่าทั้งในเชิงของการรักษา การวินิจฉัยโรค และการสร้างองค์ความรู้ใหม่ ในปัจจุบันการตรวจสุขภาพของทารกในครรภ์ และการตรวจวินิจฉัยความผิดปกติของการตั้งครรภ์สามารถทำได้หลายวิธีตัวอย่างเช่น การตรวจด้วยการใช้คลื่นเหนือเสียงหรืออุลตราซาวด์ (ultrasound diagnosis) และการเจาะของเหลวจากถุงนํ้าคร่ำ(amniocentesis) ซึ่งส่วนใหญ่เป็นวิธีที่รุกรานการตั้งครรภ์ นอกจากนี้วิธีการตรวจดังกล่าวสามารถตรวจจับความผิดปกติทางพันธุกรรม และความผิดปกติทางร่างกายภายนอกของทารกได้เท่านั้น เพื่อที่จะหลีกเลี่ยงการตรวจวินิจฉัยครรภ์ด้วยวิธีที่เป็นอันตรายต่อการตั้งครรภ์ การตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์ จึงเป็นวิธีหนึ่งที่สามารถใช้ตรวจวัดสุขภาพของทารกได้ อย่างไรก็ตามการตรวจวัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์แบบไม่รุกราน คือการวัดสัญญาณจากบริเวณท้องของมารดา ซึ่งการวัดดังกล่าวทำให้ได้สัญญาณที่เป็นคลื่นไฟฟ้าหัวใจของมารดาเป็นส่วนใหญ่ ประกอบกับสัญญาณรบกวนและสัญญาณแปลกปลอมต่างๆ คลื่นไฟฟ้าหัวใจที่ได้จากการวัดนี้จึงมีองค์ประกอบของสัญญาณคลื่นไฟฟ้าหัวใจของทารกเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ดังนั้นวิทยานิพนฉบับนี้ จึงเสนอการสกัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์ด้วยวิธีการแยกองค์ประกอบอิสระ เพื่อสร้างวิธีการสกัดที่สามารถแยกองค์ประกอบของคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์ ที่มีสัดส่วนเพียงเล็กน้อยในสัญญาณผสมดังกล่าว จากการทดลองการวัดประสิทธิภาพของกระบวนวิธีพบว่า กระบวนการกรองและการกรองแบบปรับได้ (Adaptive filter) ที่เสนอสามารถลดสิ่งแปลกปลอมในสัญญาณ เช่น สัญญาณรบกวน และ สัญญาณความถี่ต่ำนอกจากนี้กระบวนการการจำแนกเชิงประจักษ์ (Empirical mode decomposition) สามารถแยก R-peaks ของคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์ และคลื่นไฟฟ้าหัวใจของมารดาที่มีการคาบเกี่ยวกันบางส่วนออกจากกันได้ ในส่วนของกการวิเคราะห์องค์ประกอบอิสระพบว่ามีประสิทธิภาพการสกัดคลื่นไฟฟ้าหัวใจทารกในครรภ์ค่อนข้างสูง โดยในกลุ่มข้อมูล Non-Invasive Fetal ECG Database มีข้อมูลที่ไม่สามารถสกัดได้เพียง 5 ตัวอย่างจากทั้งหมด 53 ตัวอย่างเท่านั้น สำหรับกลุ่มข้อมูล Abdominal and Direct Fetal Electrocardiogram Database มีประสิทธิภาพการสกัดโดยเฉลี่ย 92.1% และมีประสิทธิภาพการสกัดสูงสุดที่ 100% ซึ่งวิธีการการวัดประสิทธิภาพของกระบวนวิธี จะถูกอธิบายโดยละเอียดในบทที่ 3en_US
Appears in Collections:GRAD-Health Sciences: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
602635901 พนาสนฑ์ มโนรส.pdf4.53 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.