Yoğun bakım ünitelerinde yatan derin koma hastalarına ait fizyolojik sinyallerin analizi ve sınıflandırılması ile bilinç seviyelerinin belirlenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, BİYOMEDİKAL MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2021
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÇİĞDEM GÜLÜZAR ALTINTOP
Danışman: Fatma Latifoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Koma, bir kişinin uyanamadığı, tepkisiz bir bilinçsizlik halidir ve Yoğun Bakım Ünitelerinde (YBÜ) sıklıkla görülmektedir. YBÜ'de komadaki hastaların nörolojik durumu Glasgow Koma Skalası (GKS) ile belirlenmektedir. GKS koma hastalarının bilinç seviyesinin belirlenmesi ve koma derinliğinin ölçülmesi için en yaygın kullanılan ölçektir. GKS, etkin ve doğru hasta değerlendirmesinde önemli bir rol oynamaktadır ve günde birkaç kez yapılan bir ölçüm olduğu için doğru tedavi yöntemlerinin ve hasta bakımının planlanmasında kritik öneme sahiptir. GKS skorunun belirlenmesi klinisyenin deneyimine bağlıdır ve sedasyonlu, entübe hastaları tam olarak değerlendirememektedir. Ayrıca klinisyenler arası güvenirlik performansındaki farklılıklar nedeniyle ölçeğin başarısı sorgulanmaktadır. Bu nedenle tez çalışmanın birincil amacı, sayısal sonuçlara dayalı objektif yaklaşımlarla GKS'nin değerlendirilmesidir. Komadaki hastaların etraflarında olup bitenlerden habersiz oldukları düşünülmektedir. Ancak birçok çalışma, ailenin hastanın iyileşmesinde önemli bir rol oynadığını ve büyük bir duygusal kaynak olduğunu göstermektedir. Bu nedenle tez çalışmasında yeni bir yaklaşım ile aile ve hemşirenin duygusal uyaran olarak aktif rol aldığı kayıt senaryosu ile Galvanik Deri Cevabı (GDC), Elektroensefalografi (EEG), Elektrokardiyografi (EKG) ve Elektrookülografi (EOG) sinyalleri eş zamanlı olarak elde edilmiştir. Çalışmaya dahil edilen hastaların GKS'leri 3 ile 8 arasındadır (derin koma hastaları). Fizyolojik sinyallerden çıkarılan öznitelikler kullanılarak istatistiksel analiz yöntemleriyle ailenin ve hemşirenin bilinci kapalı hastalar üzerindeki etkisi ve bilinç seviyeleri değerlendirilmiştir. Ayrıca sınıflandırma çalışmaları gerçekleştirilerek fizyolojik sinyallerin koma derinliğini (GKS'yi) sınıflandırmadaki başarıları karşılaştırılmıştır. Verileri sınıflandırmada en başarılı algoritma Rastgele Orman olmuştur. Bilinç seviyelerinin sınıflandırılmasında EEG sinyalleri %96,44 doğruluk ile sınıflandırmada en başarılı fizyolojik sinyaller olmuştur. GDC sinyalleri ile %92,7 doğruluk, EKG sinyalleri ile %88,64 doğruluk elde edilmiştir. EOG sinyalleri ise %73,70 doğruluk ile diğerlerinden daha düşük sınıflandırma başarısına sahip sinyal olmuştur. Elde edilen sonuçlar, belirlediğimiz deney prosedürü kullanılarak kaydedilen GDC, EEG, EKG ve EOG sinyallerinin literatür çalışmalarına göre daha başarılı olarak GKS skorunu sınıflandırma performansını ortaya koyduğunu göstermiştir. Ayrıca sonuçlarımız hastaların bilinçsiz olmalarına rağmen aile/hemşire tarafından uygulanan duygusal uyaranların farkında olduklarını göstermiştir. Bildiğimiz kadarıyla bu tez çalışması derin komadaki hastaların GKS'larını ayırt etmede dokunsal ve işitsel uyaranlarla elde edilen fizyolojik sinyallerden çıkarılan ayırt edici öznitelikleri ve sınıflandırma çalışmalarını ortaya koyan ilk yaklaşımdır. Çalışmamız kayıt prosedürü ve yöntemleri açısından diğer çalışmalardan farklı olup özgün yaklaşımlar içermektedir. Anahtar Kelimeler: Glasgow koma skoru, bilinç seviyesi, elektroensefalografi, galvanik deri cevabı, elektrokardiyogram, elektrookülogram, sınıflandırma