Diseño y desarrollo de una aplicación móvil para caracterizar y clasificar sonidos pulmonares basada en análisis espectral y Transformada Wavelet

Authors

  • Nelson Fabián Rios de Antonio Universidad de los Llanos
  • Germán David Sosa Ramírez Universidad de los Llanos
  • Fabián Velásquez Clavijo Universidad de los Llanos

Keywords:

Stethoscope, lung sound, adventitious sound, ronchi, wheeze, stridor, crackle, Wavelet transform, Short-Time Fourier Transform

Abstract

A lo largo de las últimas décadas, la auscultación ha sido uno de los procedimientos mas usados a la hora de evaluar la condición de las vias respiratorias con relativa confiabilidad con base en la interpretación de las señales de sonidos provistas por el estetoscopio. Una dispositivo usado por médicos que no ha cambiado su esquema significativamente los últimos años.

Aún así, los últimos desarrollos en estetoscopios digitales les proporcionan funcionalidades que mejoran la interpretabilidad de la auscultación con características como amplifiación de audio, inmunización al ruido y filtros. Más aún, un estetoscpio digital proporciona la posibilidad de un análisis computarizado de señales de audio pulmonar, lo cual es la motivación de este trabajo.

Con base a la caracterización de sonidos pulmonares hecha por Laennec [1], consideramos que es posible para un sistema basado en computadora detectar las propiedades elementales de un sonido pulmonar como son su contenido frecuencial y presencia de discontinuidades con el fin de clasificaros dentro de sus clases básicas: Roncus, sibilancias y estertores.

Usando herramientas de análisis de señales tradicionales como la Transformada de Fourier y otras mas recientes como la Transformada Wavelet, este trabajo propone implementar una aplicación móvil para sistema Android que junto con un fonendoscopio digital vaya mas allá de solo clasificar el contenido de una señal de sonido pulmonar y provea una representación gráfica de las características encontradas en el sonido como frecuencia y discontinuidadesque pueden ser útiles a la hora de hacer mas fácil el diagnóstico del estado respiratorio de un paciente.

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References

Hernán Vélez, Fundamentos de medicina Neumología, 4a ed.

LOUDON, ROBERT, and RAYMOND LH MURPHY JR. "Lung Sounds’2." Am Rev Respir Dis 130 (1984): 663-673.

Gavriely, Noam. "A microcomputer based lung sounds analysis." Computer methods and programs in biomedicine 40.1 (1993): 7-13.

Sánchez Morillo, Daniel, et al. "Computerized analysis of respiratory sounds during COPD exacerbations." Computers in biology and medicine (2013).

Palaniappan, R., et al. "Computer-based Respiratory Sound Analysis: A Systematic Review." IETE Technical Review 30.3 (2013): 248. (Listas de fuentes)

Serbes, Gorkem, et al. "Pulmonary crackle detection using time–frequency and time–scale analysis." Digital Signal Processing (2012).

Bahoura, Mohammed, and Xiaoguang Lu. "Separation of crackles from vesicular sounds using wavelet packet transform." Acoustics, Speech and Signal Processing, 2006. ICASSP 2006 Proceedings. 2006 IEEE International Conference on. Vol. 2. IEEE, 2006.

Hadjileontiadis, Leontios J., and Stavros M. Panas. "Separation of discontinuous adventitious sounds from vesicular sounds using a wavelet-based filter." Biomedical Engineering, IEEE Transactions on 44.12 (1997): 1269-1281.

Gross, V., et al. "Electronic auscultation based on wavelet transformation in clinical use." Engineering in Medicine and Biology, 2002. 24th Annual Conference and the Annual Fall Meeting of the Biomedical Engineering Society EMBS/BMES Conference, 2002. Proceedings of the Second Joint. Vol. 2. IEEE, 2002.

Homs-Corbera, Antoni, et al. "Time-frequency detection and analysis of wheezes during forced exhalation." Biomedical Engineering, IEEE Transactions on 51.1 (2004): 182-186.

Taplidou, Styliani A., and Leontios J. Hadjileontiadis. "Wheeze detection based on time-frequency analysis of breath sounds." Computers in biology and medicine 37.8 (2007): 1073-1083.

Jaime Navarro Fuentes. David Elizarraraz Martínez, Introducción a la Transformada Wavelet Continua, 2011.

Ph.D. Fengxiang Ziao, Introduction to Wavelet, Workshop on Wavelet application in transportation engineering, Texas Southern University, 2005

Michel Misiti. Yves Misiti. George Oppenheim. Jean Michel Poggi, Wavelet Toolbox for use with MATLAB, MathWorks, 1996.

Andres E. Zonst, Understanding the FFT, Citrus Press, USA, 2007

HWEI P. HSU, Analisis de Fourier, Adison Wesley iberoamericana, 2000.

Stéphane Mallat, a Wavelet Tour of Signal Processing, 2nd ed, Ed. Academic Press. 1999.

APC – A bicycle for your mind, “VIA APC 8750”, http://apc.io/products/8750a/

10 Best Apps for Lung Sounds, http://appcrawlr.com/ios-apps/best-apps-lung-sounds

Eclipse – Juno Simultaneous Release, http://www.eclipse.org/juno/

Published

2014-09-08
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How to Cite

Rios de Antonio, N. F., Sosa Ramírez, G. D., & Velásquez Clavijo, F. (2014). Diseño y desarrollo de una aplicación móvil para caracterizar y clasificar sonidos pulmonares basada en análisis espectral y Transformada Wavelet. INGE@UAN - TENDENCIAS EN LA INGENIERÍA, 3(6). Retrieved from https://revistas.uan.edu.co/index.php/ingeuan/article/view/354

Issue

Section

Artículo de investigación científica y tecnológica

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