Akademik Veri Yönetim Sistemi
Yıldız M.(Yürütücü), Yılmaz D., Yetkin S.
TÜBİTAK Projesi, 2022 - 2024
Tıkayıcı Uyku Apnesi (Obstructive Sleep Apnea: OSA) en sık görülen uyku bozukluklarından biridir. OSA tanısı için çeşitli klinik, radyolojik veya endoskopik yöntemler önerilse de, altın standart tanı yöntemi olarak Polisimnografi kullanılmaktadır. OSA tanısı, ülkemiz ve dünyada, potansiyel hasta sayısına cevap vermekten uzak sayılardaki uyku laboratuvarında, hastalardan bir gece boyunca çok sayıda fizyolojik parametrenin kaydı ve bu kayıtların skorlanmasısonucu konulabilmektedir. Polisomnografi tetkikinin maliyetinin çok yüksek olması, hastaların hastane ortamında rahat uyuyamaması, yeterli uyku laboratuvarı olmadığı için uzun süren sıraların beklemesi, hastaların başında sürekli birinin beklemesi, teşhisinin uzun zaman alması gibi dezavantajları vardır.
OSA’nın hastanın evinde teşhisine yönelik çalışmalar, kişilerin kendi başlarına sağlıklı kayıt alamaması sebebiyle istenen başarıyı sağlayamamıştır. Bunun üzerine; birkaç araştırma grubu, kişiler uyanıkken gerçekleştirilen birkaç dakikalık ses kayıtları ile OSA tespiti konusunda çalışmalar yapmışlardır. Bu çalışmalarda, klasik ses analizinde kullanılan çoğunlukla doğrusal analiz yöntemleri ve çeşitli sınıflandırıcılar kullanarak OSA tespiti %80’lerin üzerinde bir başarıyla gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalarda araştırmacılar; üretiminde ses tellerinin etkin olduğu ünlü sesleri veya yine ses telleriyle birlikte hastanın geniz bölgesi tarafından şekillendirilen sesleri kullanmışlardır. Oysa apneli kişilerde, deformasyon sonucu sarkarak solunum yolu tıkayan kaslar (ard damak, yumuşak damak, küçük dil veya dil kökü) tarafından üretilen sesler, ünsüz seslerdir ve bunların üretimlerinde ses telleri etkin değildir. Bu sesler türbülaslı ve kaotik bir yapıya sahip olduklarından, klasik ses analizi yöntemleriyle analiz edilemezler.
Bu çalışmada, literatürdeki çalışmalardan farklı olarak, OSA hastalarında deforme olarak solunum yolunu tıkayan kaslar tarafından oluşturulan ünsüz harflere ait ses sinyalleri; doğrusal olmayan analiz yöntemleriyle analiz edilerek, elde edilecek öznitelikler OSA tespiti yapmak üzere sınıflandırıcılara uygulanacaktır. 150 OSA’lı ve 150 OSA’sız denekten toplanacak ünsüz harflere ait ses sinyallerinden, seslerin doğrusal olmayan doğasını ortaya koyan (Largest Lyapunov Exponent, Entropiler, Fraktal Boyutlar) hesaplamalar yapılarak, çeşitli öznitelikler bulunacaktır. İstatistiksel yöntemlerle bu öz niteliklerden OSA’lı ve OSA’sız kişilerde farklılık gösterenler tespit edilip, çeşitli sınıflandırıcılarla OSA tespit başarısı (duyarlılık ve özgüllük hesaplanarak) tespit edilecektir.
Projede; daha önce kalp seslerinden OSA tespiti üzerine birlikte çalışmış olan bir ekibe, kaotik sinyal analizleri konusunda uzman bir araştırmacı katılmıştır. İki bursiyer ve bir danışmanın desteğiyle gerçekleştirilecek çalışma sonunda; kişilerden yapılacak birkaç dakikalık ses kaydı ve bu kayıt üzerinde yapılacak doğrusal olmayan zaman serisi analizleriyle daha önce klasik ses analizleri ile OSA tespiti yapan çalışmalar kadar, hatta daha başarılı OSA ön teşhisi konulabileceği ön görülmektedir.
Önerilen yöntemle geliştirilebilecek OSA tespit sistemi; bir mikrofon, bir bilgisayar ve geliştirecek bilgisayar programından oluşacağından, maliyeti çok düşük olacaktır. Bu sistemin, kliniklerde kullanılmasıyla OSA riski taşıyan kişiler belirlenebilecek, sadece bu kişilerin polisomnografiye alınması sayesinde uyku laboratuvarlarının gereksiz iş yükü önlenebilecektir. Böylece OSA ön teşhisi, sadece uyku laboratuvarı olan birkaç merkezde değil, tüm kliniklerde kolayca yapılabilecektir. Potansiyel OSA hastalarına çabuk ve çok az maliyetle teşhis konulabileceğinden, toplum sağlığına önemli katkılar sağlanabilecektir. Sistem AHI indeksini de belirleyebilecek biçimde geliştirilirse, OSA teşhisinde polisomnografinin yerini alabilir.