Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Efficient Covid-19 disease diagnosis based on cough signal processing and supervised machine learning

Bensid Khaled, Lati Abdelhai, Benlamoudi Azeddine, Ghouar Brahim Elkhalil, Senoussi Mohammed Larbi

Diagnostyka

|

2023

|

Vol. 24, No. 1

art. no. 2023103

EN

The spread of the coronavirus has claimed the lives of millions worldwide, which led to the emergence of an economic and health crisis at the global level, which prompted many researchers to submit proposals for early diagnosis of the coronavirus to limit its spread. In this work, we propose an automated system to detect COVID-19 based on the cough as one of the most important infection indicators. Several studies have shown that coughing accounts for 65% of the total symptoms of infection. The proposed system is mainly based on three main steps: first, cough signal detection and segmentation; second, cough signal extraction; and third, three techniques of supervised machine learning-based classification: Support Vector Machine (SVM), KNearest Neighbours (KNN), and Decision Tree (DT). Our proposed system showed high performance through good accuracy values, where the best accuracy for classifying female coughs was 99.6% using KNN and 88% for males using SVM.

2

Explainable COVID-19 detection using fractal dimension and vision transformer with Grad-CAM on cough sounds

Sobahi Nebras, Atila Orhan, Deniz Erkan, Sengur Abdulkadir, Acharya U. Rajendra

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2022

|

Vol. 42, no. 3

1066--1080

EN

The polymerase chain reaction (PCR) test is not only time-intensive but also a contact method that puts healthcare personnel at risk. Thus, contactless and fast detection tests are more valuable. Cough sound is an important indicator of COVID-19, and in this paper, a novel explainable scheme is developed for cough sound-based COVID-19 detection. In the presented work, the cough sound is initially segmented into overlapping parts, and each segment is labeled as the input audio, which may contain other sounds. The deep Yet Another Mobile Network (YAMNet) model is considered in this work. After labeling, the segments labeled as cough are cropped and concatenated to reconstruct the pure cough sounds. Then, four fractal dimensions (FD) calculation methods are employed to acquire the FD coefficients on the cough sound with an overlapped sliding window that forms a matrix. The constructed matrixes are then used to form the fractal dimension images. Finally, a pretrained vision transformer (ViT) model is used to classify the constructed images into COVID-19, healthy and symptomatic classes. In this work, we demonstrate the performance of the ViT on cough sound-based COVID-19, and a visual explainability of the inner workings of the ViT model is shown. Three publically available cough sound datasets, namely COUGHVID, VIRUFY, and COSWARA, are used in this study. We have obtained 98.45%, 98.15%, and 97.59% accuracy for COUGHVID, VIRUFY, and COSWARA datasets, respectively. Our developed model obtained the highest performance compared to the state-of-the-art methods and is ready to be tested in real-world applications.

3

Przyszłość szczepionki przeciw krztuścowi

Pawlak Aleksandra

Laboratorium Medyczne

|

2019

|

nr 2

35--39

PL

Krztusiec, mimo wielu dekad szczepień, nadal jest aktualnym problemem w zdrowiu publicznym. Szczepionka pełnokomórkowa, wysoce skuteczna, lecz reaktogenna, jest coraz częściej zastępowana przez szczepionki acelularne o znacznie niższej skuteczności, jednak wyższym profilu bezpieczeństwa. Z tego względu trwają badania nad nowymi, bezpiecznymi szczepionkami, które zapewniałyby skuteczną i dłuższą ochronę przeciw pałeczkom Bordetella pertussis. W niniejszej pracy przedstawiono powody braku sukcesów w walce z krztuścem, a także typy nowych preparatów szczepionkowych, nad którymi trwają badania przedkliniczne i kliniczne.

EN

Pertussis, despite many decades of vaccination, is still a current problem in public health. The whole-cell vaccine, highly effective but reactogenic, is increasingly being replaced by acellular vaccines with much lower efficacy, but with a higher safety profile. For this reason, scientists search for new, safe vaccines that would provide effective and longer protection against Bordetella pertussis. This paper presents the reasons for the lack of success in the fight against whooping cough, as well as the types of new vaccines that are undergoing preclinical and clinical studies.

4

Krztusiec - aktualny problem w zdrowiu publicznym

Pawlak A.

Laboratorium Medyczne

|

2018

|

nr 1

30--33

PL

Krztusiec to groźna choroba dróg oddechowych, której czynnikiem etiologicznym jest Bordetella pertussis. Choroba charakteryzuje się długotrwałym, napadowym kaszlem. Meczący kaszel może prowadzić do ciężkich powikłań, z których część kończy się śmiercią pacjenta. Grupą najbardziej narażoną na najpoważniejsze konsekwencje krztuśca są noworodki, a głównym rezerwuarem bakterii są dorośli. Szczepienia ochronne są najskuteczniejszą metodą walki z krztuścem. Ze względu na coraz wyższy odsetek osób uchylających się w Polsce od szczepień oraz ze względu na niewystarczającą skuteczność szczepionek acelularnych, w Polsce zaobserwowano wzrost zachorowań na krztusiec. Skuteczna immunizacja, obejmująca dawki przypominające u osób dorosłych, w tym ciężarnych, jest kluczem do walki z krztuścem.

EN

Pertussis is an acute infectious disease caused by Bordetella pertussis. Characteristically, the main symptom of the disease is long-lasting rapid cough. Pertussis can lead to serious complications, which can cause death. The main risk group are newborns. The reservoirs of the bacteria are mainly adults. Vaccination is the best way to fight pertussis. However, due to an increasing number of unvaccinated people in Poland and also due to insufficient effectiveness of acellular vaccines, an increase in pertussis cases in Poland has been observed. Effective vaccination, with booster vaccination in adults, including pregnant women, is a key strategy in the fight against pertussis.

5

Zastosowanie sztucznych sieci neuronowych do analizy sygnałów elektrokardiograficznych

Litwińska M.

Inżynier i Fizyk Medyczny

|

2015

|

Vol. 4, nr 3

167--172

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania sztucznych sieci neuronowych oraz innych metod do analizy i rozpoznawania sygnałów elektrokardiograficznych. Dokonano przeglądu zagadnień dotyczących EKG, pozyskiwania i interpretacji sygnałów, sztucznych sieci neuronowych oraz danych literaturowych na temat zastosowania sieci neuronowych do rozpoznawania sygnałów EKG. Podjęto próbę zaimplementowania systemu rozróżniającego sygnały w oprogramowaniuMatlab.

EN

The possibilities of using artificial neural networks and other method of analysis to recognition signal ECG, were introduced in the article. The review of issues related to ECG, acquisition and interpretation of signals, artificial neural networks and literature data on the use of neural networks for the diagnosis of ECG, was performed. The attempt to implement the Matlab software distinguishing the signals, was undertaken.

6

Analiza sygnałów wibroakustycznych generowanych podczas kaszlu w przewlekłych chorobach układu oddechowego

Grabowski M., Poznański P., Damps-Konstańska I., Krajnik M., Jassem E.

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

|

2010

|

Vol. 16, nr 1

87-90

PL

Kaszel jest jednym z najbardziej uciążliwych i jednocześnie najbardziej powszechnych objawów w przebiegu przewlekłych chorób układu oddechowego. Dotychczasowe tradycyjne metody badań częstości i natężenia kaszlu polegają na obserwacji chorego, rejestracji audio-wideo, a następnie na zliczaniu występujących incydentów. Międzynarodowe organizacje zajmujące się chorobami układu oddechowego (European Respiratory Society, American College of Chest Physicians) zalecają stosowanie skomputeryzowanych i zautomatyzowanych metod pomiarowych, pozwalających na ambulatoryjną, obiektywną ocenę kaszlu u chorych. Zjawisko kaszlu wywołuje drgania klatki piersiowej chorego z jednoczesną emisją charakterystycznych zaburzeń akustycznych. Rejestracja i analiza powyższych sygnałów wibroakustycznych umożliwia zarówno monitorowanie częstości kaszlu, jak i ocenę jego natężenia zatem metoda ta będzie przydatna do oceny skuteczności procesu leczenia chorych. W artykule przedstawiono metodę badań oraz wyniki pilotażowych pomiarów, przeprowadzonych przy współpracy Centrum Techniki Morskiej (CTM) z Akademią Medyczną w Gdańsku oraz Collegium Medicum Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Bydgoszczy. Rejestrowano sygnały wibroakustyczne generowane podczas kaszlu u pacjentów z chorobą obturacyjną układu oddechowego i rakiem płuc. Do badań zastosowano system analizatora typu PULSE produkcji Bruel & Kjaer. Wykonano jednoczesną rejestrację sygnałów akustycznych i drgań, a następnie sygnały te poddano analizie.

EN

Cough is one of the most bothersome and frequent symptoms of chronic pulmonary diseases. Traditional examination methods rely on patient observation, audio-video registration and incidents counting. European Respiratory Society and American College of Chest Physicians recommend using computer based and automated measuring methods, which allow objective evaluation of patients cough. Cough phenomenon produces chest vibrations with simultaneous characteristic acoustic disturbances. Registration and analysis of those vibroacoustic signals enable cough frequency and intensity monitoring, which means that this method will be useful for evaluation of the therapy effectiveness. This paper presents the method and pilot study results that were obtained by R&D Marine Technology Centre in cooperation with the Medical University of Gdańsk and Collegium Medicum in Bydgoszcz. Cough vibroacoustic signals of patients with chronic pulmonary diseases and lun| cancer were recorded. Bruel & Kjaer Pulse analyzer has beer used during the examination. Registration and analysis of the acoustic and vibration has been performed.