เครื่องมอน ิเตอร เสียงหัวใจแบบ...

เครองมอนเตอรเสยงหวใจแบบสองชองสญญาณ

นายมานะ โตะถม

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตร วทยาศาสตรมหาบณฑต

สาขาวชาอปกรณการแพทย ภาควชาฟสกสอตสาหกรรมและอปกรณการแพทย บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

ปการศกษา 2552 ลขสทธของมหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

ชอ : นายมานะ โตะถม ชอวทยานพนธ : เครองมอนเตอรเสยงหวใจแบบสองชองสญญาณ สาขาวชา : อปกรณการแพทย มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก : ผ ชวยศาสตราจารย ดร.ชษณทศน บรรลอโชคชย ปการศกษา : 2552

บทคดยอ

วตถประสงคของงานวจยนไดทาการออกแบบและสรางเครองมอนเตอรเสยงหวใจแบบสองชองสญญาณเพอประเมนเสยงหวใจ เครองสามารถบนทกเสยงหวใจทงปกตและผดปกต โดยใชไมโครโฟนเปลยนสญญาณเสยงหวใจเปนสญญาณไฟฟา และผานวงจรขยายสญญาณ วงจรกรองสญญาณความถสงผาน และผานวงจรกรองสญญาณความถตาผาน หลงจากสญญาณผานวงจรดงกลาว สญญาณจะแบงเปนสองสวน โดยสวนแรกจะไปผานวงจรขยายสญญาณแลวออกไปสลาโพงเพอแสดงเสยงของหวใจ สญญาณสวนทสองจะถกสงไปยงคอมพวเตอรโดยสญญาณผานเขาทางการดแปลงสญญาณแอนะลอกเปนสญญาณดจตอล (Analog to Digital Converter) แลวนาสญญาณทไดไปแสดงบนหนาจอคอมพวเตอร โดยมการใช Graphical User Interface ของโปรแกรมชวยในการเชอมตอกบผ วเคราะหสญญาณเสยงของหวใจทวดได แลวจะแสดงในรปของกราฟรวมทงใช Continuous Wavelet Transform และหาคาพลงงานของสญญาณ เพอใชแยกความแตกตางระหวางสญญาณเสยงหวใจปกตและสญญาณเสยงหวใจผดปกตได เครองมอนเตอรเสยงหวใจแบบสองชองสญญาณตนแบบนไดถกทดสอบโดยการบนทกสญญาณเสยงหวใจจากอาสาสมครทปกตและผดปกตโดยไดผลการทดสอบเปนทนาพอใจ โดยการแสดงสญญาณแบบสองชองชวยเพมความถกตองในการวนจฉย

(วทยานพนธมจานวนทงสน 101 หนา)

คาสาคญ : เครองมอนเตอรเสยงหวใจแบบสองชองสญญาณ

___________________________________________________อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก

Name : Mr. Mana Toathom Thesis Title : Two Channel Heart Sound Monitor Major Field : Medical Instrumentation King Mongkut’s University of Technology North Bangkok Thesis Advisor : Assistant Professor Dr. Chisanuthat Bunluechokchai Academic : 2009

Abstract

The purposes of this study were to design and construct a two channel heart sound monitor, which is used for heart sound evaluation. It can record both normal and abnormal heart sounds by transforming them into electrical signals with a microphone. These signals will be sent to an amplifier circuit, low and high pass filter circuits. After the signals passed the circuits, they will be separated into two parts. The first part will pass the amplifier circuit and afterward transfer to a loudspeaker to indicate heart sounds. The second part will be sent to a computer via an analog to digital converter. Then the heart sound signals can be displayed on a computer monitor with the Graphical User Interface and Continuous Wavelet Transform for diagnosis of heart sound abnormality. This prototype monitor was evaluated by recording volunteer’s heart sound signals with satisfactory results.

(Total 101 pages) Keywords : Two channel heart sound monitor

_______________________________________________________________________Advisor

กตตกรรมประกาศ

การจดทาวทยานพนธนสาเรจไดเนองจากบคคลหลายฝาย ขอขอบพระคณอาจารยทปรกษา ผชวยศาสตราจารย ดร.ชษณทศน บรรลอโชคชย และผชวยศาสตราจารยแพทยหญงววรรณ ทงสบตร รวมทงอาจารยภาควชาฟสกสอตสาหกรรมและอปกรณการแพทยทกทานทใหความรและคาแนะนาในการทาวทยานพนธ ขอขอบคณอาจารยธวช แกวกณฑ อาจารยประจา สาขาอปกรณชวการแพทย ภาควชาฟสกส คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยรงสต ทเปนผใหความรเบองตนเกยวกบไฟฟาอเลกทรอนกสและแนะนาฐานขอมลสญญาณไฟฟาทางชวการแพทย ขอขอบคณศาสตราจารยคลนก นายแพทยธรวฒน กลทนนทน คณบด คณะแพทยศาสตร ศรราชพยาบาล ศาสตราจารยแพทยหญงจรยา เลศอรรฆยมณ ประธานกรรมการจรยธรรมการวจยในคน ทอนมตใหเขาไปเกบคาสญญาณเสยงหวใจในโรงพยาบาลศรราชและขอขอบคณเจาหนาทในโรงพยาบาลศรราชทคอยชวยเหลอในการหาผปวยและจดสถานทให การวจยนไดรบทนอดหนนบางสวนจากทนอดหนนการวจยเพอทาวทยานพนธสาหรบนกศกษาระดบบณฑตศกษา บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ สดทายนสงทผวจยราลกมาโดยตลอดนนคอพระคณของบดามารดาของผวจย ทคอยเปนกาลงใจจนกระทงผวจยประสบความสาเรจ ผวจยไมรจะทดแทนไดดวยสงใดนอกจากขอกราบขอบพระคณมา ณ โอกาสน

มานะ โตะถม

สารบญ หนา

บทคดยอภาษาไทย ข บทคดยอภาษาองกฤษ ค กตตกรรมประกาศ ง สารบญตาราง ช สารบญภาพ ซ บทท 1 บทนา 1

1.1 ความเปนมาและความสาคญ 1 1.2 วตถประสงค 2 1.3 ขอบเขตการวจย 2 1.4 วธการวจย 2 1.5 ประโยชนของการวจย 3

บทท 2 ความรพนฐานเกยวกบหวใจและ Wavelet Transform 5 2.1 โครงสรางของหวใจ 5 2.2 ระบบไหลเวยน (Circulatory System) และการไหลเวยนเลอด 7 2.3 ระบบการนาสญญาณไฟฟาของหวใจ 10 2.4 การกาเนดเสยง Heart Sounds และ Murmurs 12 2.5 การฟงเสยงหวใจ 19 2.6 ความสมพนธระหวางเสยงหวใจ สญญาณคลนไฟฟาหวใจและความดนเลอด 21 2.7 การแปลงเวฟเลต (Wavelet Transform) 22 2.8 ไมโครโฟน 29 2.9 ลาโพง 33 2.10 เครองตรวจฟง (stethoscope) 35 บทท 3 วธดาเนนการวจย 37

3.1 การออกแบบและสรางเครองรบสญญาณเสยงหวใจ 37 3.2 วงจรในเครองรบเสยงหวใจ 38

3.3 โปรแกรมรบและวเคราะหผลสญญาณเสยงของหวใจ 46 3.4 การออกแบบ Graphical User Interface 49

สารบญ(ตอ) หนา

บทท 4 ผลการทดลอง 53 4.1 การทดสอบความสามารถของวงจรตางๆ 53

4.2 การเกบคาสญญาณเสยงหวใจ 59 4.3 ขอมลสญญาณเสยงหวใจจากอาสาสมคร 61 4.4 ขอมลสญญาณเสยงหวใจจากผปวยโรคหวใจโรงพยาบาลศรราช 75 บทท 5 สรปผลและขอเสนอแนะ 89

5.1 สรปผลการวจย 89 5.2 ขอเสนอแนะ 90

เอกสารอางอง 91 ภาคผนวก ก 95 ภาคผนวก ข 99 ประวตผวจย 101

สารบญตาราง

ตารางท หนา 4-1 แสดงตารางบนทกผลของความถกบขนาดสญญาณหลงขยายดวยวงจรขยายสญญาณ 54 4-2 แสดงตารางบนทกผลการตอบสนองความถของวงจร High Pass Filter ท 20 Hz 55 4-3 แสดงตารางบนทกผลการตอบสนองความถของวงจร Low Pass Filter ท 2,000 Hz 57

สารบญภาพ

ภาพท หนา 2.1 แสดงรปราง ขนาดและตาแหนงของหวใจ 5 2-2 แสดงลกษณะภายในหวใจ 6 2-3 แสดงระบบไหลเวยน 8 2-4 แสดงภาพจาลองการไหลเวยนโลหตของรางกาย 9 2-5 แสดงสญญาณไฟฟาภายในหวใจ 11 2-6 A แสดงสญญาณเสยงหวใจปกต S1, S2, S3 และ S4 [1]

B แสดงการบบตวและคลายตวของหวใจ 12 2-7 แสดงลนหวใจปกตและลนหวใจตบ 15 2-8 แสดงแสดงสญญาณเสยงหวใจทลน Aortic Stenosis ทผานการวเคราะหดวย Morlet 16 2-9 แสดง Systole Murmurs ของลนหวใจ Pulmonary Stenosis 17 2-10 แสดง Diastolic Murmurs ของลนหวใจ Mitral ตบ 18

2-11 แสดงสญญาณ Atrial Septal Defect (ASD) 19 2-12 แสดงตาแหนงททาการวดเกบคาสญญาณเสยงหวใจ 20 2-13 แสดงความสมพนธระหวางเสยงหวใจ สญญาณคลนไฟฟาหวใจ และความดนเลอดทตาแหนงตางๆ 22 2-14 แสดงการเปรยบเทยบผลการแปลงสญญาณดวยวธฟรเยร และเวฟเลตกบคลนไซนขาดตอน 23 2-15 แสดงการวเคราะหสญญาณดวยการแปลงเวฟเลต 24 2.16 แสดง Mother Wavelet ชนด db 10 และ Morlet 25 2-17 แสดงการทางานของไมโครโฟน 30 2-18 แสดงการแปลงคลนเสยงใหเปนใหเปนสญญาณทางไฟฟาของไมโครโฟน 31 2-19 แสดงวงจรและลกษณะของคอนเดนเซอร ไมโครโฟน 33 2-20 แสดงการทางานของลาโพง 34 2-21 แสดงเครองตรวจฟงทางกล 35 3-1 แสดงบลอกไดอะแกรมเครองวดและประมวลผลเสยงเตนของหวใจ 37 3-2 แสดงวงจรขยายสญญาณ 39 3-3 แสดงวงจรกรองสญญาณความถตาผาน 41

สารบญภาพ(ตอ)

ภาพท หนา 3-4 แสดงวงจรกรองสญญาณความถสงผาน 42

3-5 แสดงการเชอมตอวงจร 4th order High Pass Filter and Low Pass Filter 43

3-6 แสดงลกษณะของการด Analog to Digital Converter ของ National ร น NI 6014 44 3-7 บลอกไดอะแกรมของการดแปลงสญญาณอนาลอกเปนสญญาณดจตอล 45 3-8 แสดงบลอกไดอะแกรมของConnector 46 3-9 แสดงหนาจอของ Graphical User Interface ทไดออกแบบ 50 4-1 แสดงกราฟการตอบสนองความถของวงจรขยายสญญาณ 54 4-2 แสดงผลตอบสนองความถของวงจร High Pass Filter ท 20 Hz 56 4-3 แสดงผลตอบสนองความถของวงจร Low Pass Filter ท 2,000 Hz 58 4-4 แสดงหววดเสยงหวใจ 59 4-5 แสดงผลการวดแบบหายใจปกต 60 4-6 แสดงผลการวดแบบหายใจเขาสดแลวกลนไว 60 4-7 แสดงผลการวดแบบหายใจออกแลวกลนไว 61 4-8 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 1 62 4-9 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 2 63 4-10 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 3 64 4-11 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 4 65 4-12 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 5 66 4-13 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 6 67 4-14 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 7 68 4-15 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 8 69 4-16 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 9 70 4-17 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 10 71 4-18 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 11 72 4-19 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 12 73 4-20 แสดงผลการตรวจวดอาสาสมครคนท 13 74 4-21 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 1 76

สารบญภาพ(ตอ)

ภาพท หนา 4-22 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 2 77 4-23 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 3 78 4-24 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 4 79 4-25 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 5 80 4-26 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 6 81 4-27 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 7 82 4-28 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 8 84 4-29 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 9 85 4-30 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 10 86 4-31 แสดงผลการตรวจวดผปวยคนท 11 87

บทท 1 บทนา

1.1 ความเปนมาและความสาคญ [17] การวเคราะหเสยงหวใจเปนขอมลเบองตนทแพทยนาไปใชในการวนจฉยแปลผลหาความผดปกตของผปวยทมอาการทางดานหวใจ โดยเฉพาะโรคทเกดจากความผดปกตของลนหวใจ เสยงหวใจปกตจะประกอบดวยกน 4 เสยง คอเสยง S1, S2, S3 และ S4 (ซงสวนใหญจะไดยนเพยง 2 เสยงคอเสยง S1 และ S2 ) โดยระยะจากเสยง S1 ถงเสยง S2 เปนระยะการบบตวของหวใจ และระยะจากเสยง S2 ถงเสยง S1 เปนระยะการคลายตวของหวใจทงนนยงไมรวมถงเสยงหวใจผดปกตซงเรยกวา Murmur ซงองคประกอบของ Murmur เชนชวงการเกดความดง, ความถ (เสยงทมหรอเสยงแหลม) ทงหมดนเปนองคประกอบทตองใชในการวนจฉยโรคของแพทย การทจะฝกแพทยใหสามารถวนจฉยความผดปกตของหวใจจากการฟงเสยงหวใจไดนนตองใชเวลานาน จงทาใหมแพทยเฉพาะทางดานโรคหวใจมนอยไมสามารถกระจายไปส โรงพยาบาลในชนบทไดทวถง ดงนนจงมแนวคดทจะศกษาวธการทจะรบสญญาณเสยงหวใจแลวแปลงใหอย ในรปของสญญาณดจตอล เพอทจะสามารถนามาแสดงผลและประมวลผลสญญาณเสยงหวใจดวยคอมพวเตอรแลวแสดงผลในรปแบบของกราฟทจะชวยทาใหสามารถตรวจและวนจฉยไดชดเจนยงขน ซงทาใหแพทยของโรงพยาบาลในชนบทสามารถวนจฉยหรอคดกรองผ ทมความผดปกตของลนหวใจเพอสงตอไปยงแพทยเฉพาะทางเพอทาการรกษาอยางถกวธดวยอปกรณเฉพาะทางทครบถวน เพอคดกรองผปวยไดกอนจะทาการสงตวผปวยไปยงโรงพยาบาลโรคเฉพาะทางดานโรคหวใจ และชวยใหวนจฉยโรคไดรวดเรวขน ดงนนถาสามารถวนจฉยโรคไดทนททนใด จะสามารถรกษาโรคไดทนเวลาและยงเปนการปองกนไมใหเกดอาการรายแรงของโรค

ปจจบนวธการในการประมวลสญญาณทางดานการแพทย ไดมการใชเทคนคขนสงในการวเคราะหสญญาณ เทคนคหนงทนยมใชกนมากทสดในปจจบนคอการประยกตใช Wavelet Transform ซงเปนวธทใหคาสงทง Frequency Resolution และ Time Resolution จงเปนวธทเหมาะสมเปนอยางมากกบการวเคราะหสญญาณแบบ Non-Stationary Signals อยางเชน สญญาณเสยงหวใจ

1.2 วตถประสงค ออกแบบและสรางเครองตนแบบสาหรบตรวจรบสญญาณเสยงหวใจโดยนาสญญาณเสยง

หวใจ ทไดมาประมวลผลดวย Wavelet Transform บนเครองคอมพวเตอรสวนบคคล นอกจากนนยงมการใชระบบ Graphical User Interfaces ในการเลอกชวงสญญาณเสยงของหวใจมาประมวลผลแลวผลทไดจะถกแสดงผลในรปแบบของกราฟทสามารถชวยในการวนจฉยโรคทเกยวกบความผดปกตของหวใจ 1.3 ขอบเขตการวจย 1.3.1 สรางเครองมอตนแบบทสามารถรบสญญาณเสยงหวใจไดโดยมคณสมบตดงตอไปน

1.3.1.1 สามารถขยายสญญาณเสยงหวใจใหมขนาดทสามารถมองไดงายเมอแสดงเปน กราฟ บนหนาจอคอมพวเตอร

1.3.1.2 ม Low Pass Filter ทม Cutoff-Frequency ท 2,000 Hz 1.3.1.3 ม High Pass Filter ทม Cutoff-Frequency ท 20 Hz 1.3.1.4 สงสญญาณเสยงผานลาโพง

1.3.2 โปรแกรมสาหรบแสดงผลกราฟสญญาณเสยงของหวใจ 1.3.2.1 มระบบ Graphical User Interfaces เชอมตอกบผ ใชงาน

1.3.2.2 โปรแกรมสามารถควบคมการทางานของเครองรบสญญาณเสยงหวใจ 1.3.2.3 สามารถเลอกความยาวในการเกบขอมลได 1.3.2.4 สามารถเลอกชวงของขอมลทสนใจมาวเคราะหผลได 1.3.2.5 วเคราะหสญญาณดวย Wavelet Transform และเเสดงผลเปนกราฟเพอแยก

ระหวาง Normal กบ Abnormal 1.3.2.6 เลอกชวงสญญาณทผานการวเคราะหดวย Wavelet Transform มาคานวณ พลงงาน 1.3.2.7 เลอก Algorithm ในการชวยวเคราะห Normal กบ Abnormal 1.3.3 แผนการดาเนนการวจยตลอดจนวเคราะหผลและทารายงานฉบบสมบรณ ระยะเวลาประมาณ 1 ป 1.4 วธการวจย 1.4.1 ศกษาขอมลเกยวกบสญญาณเสยงหวใจทผดปกตในลกษณะตางๆและสญญาณเสยง หวใจทปกต

1.4.2 ศกษาการวเคราะหสญญาณโดยใช Wavelet Transform 1.4.3 ศกษาเกยวกบ Graphical User Interfaces ของโปรแกรม Matlab 1.4.4 ศกษาเกยวกบเครองเกบสญญาณเสยงหวใจ 1.4.5 กาหนดทศทางและโครงสรางของงานวจย 1.4.6 ศกษาและวางแผนเลอกอปกรณทใชในงานวจย 1.4.7 สรางเครองมอตนแบบ 1.4.8 ประเมนผลประสทธภาพของเครองโดยการใชงานจรงกบผปวย 1.4.9 วเคราะหและสรปผลการทดลองแกไขขอผดพลาดและปรบปรงงานวจย 1.4.10 งบประมาณของโครงการวจย 20,000 บาท 1.5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 1.5.1 ไดเครองมอตนแบบสาหรบตรวจจบเสยงหวใจทสามารถแสดงผลเปนรปแบบกราฟทางหนาจอคอมพวเตอร และมความสะดวกในการใชงานเพราะเครองมอมการเชอมตอกบผ ใชดวยระบบ Graphical User Interfaces

1.5.2 ประยกตการประมวลผลทางดานสญญาณดจตอลมาใชวเคราะหสญญาณเสยงหวใจ 1.5.3 เครองมอตนแบบทไดนาไปสการพฒนาการวจยเพอสรางเครองมอทสามารถใชงานได

จรงในโอกาสตอไป 1.5.4 เครองมอนาไปส การเปลยนแปลงในการวนจฉยโรคดวยเสยงหวใจใหงายขน

บทท 2 ความรพนฐานเกยวกบหวใจและ Wavelet Transform

2.1 โครงสรางของหวใจ [20], [23] หวใจเปนอวยวะทสาคญของรางกายโดยทาหนาทรบเลอดทมาจากสวนตางๆ ของรางกายไปฟอกทปอดและฉดเลอดไปเลยงยงอวยวะตางๆของรางกาย หวใจเปนอวยวะทประกอบจากกลมกลามเนอทมความแขงแรงมาก หวใจมขนาดประมาณโตกวากามอเลกนอยภายในกลวง ตงอยภายในกงกลางทรวงอก (mediastinum) รปรางทรงกรวย สวนปลายเรยวเลกเรยกวา “Apex” ประมาณหนงในสามของหวใจอยทางดานขวาจากแนวกงกลางของรางกาย สวนทเหลอจะอยทางดานซายดงภาพท 2-1

ภาพท 2-1 แสดงรปราง ขนาดและตาแหนงของหวใจ

หวใจเปนอวยะทประกอบดวยเนอเยอสาคญ 3 ชน ไดแกเยอหมหวใจ (Pericardium) เปน fibroserous sac หมหวใจและหลอดเลอดแดงใหญทออกจากหวใจ ประกอบดวยเนอเยอชนนอก (fibrous pericardium) และเนอเยอชนในทหมหวใจ (serous pericardium) ซงประกอบดวย เยอหมชนนอก และเยอหมชนในหมตดกบชนของกลามเนอหวใจชองระหวางเยอหมชนนอกกบเยอหมชนในมสารนาใส (serous fluid) หลอลนอย เยอหมหวใจทาหนาทลดแรงเสยดทานและปองกนการเลอนผดตาแหนงของหวใจระหวางการเตนของหวใจ กลามเนอหวใจเปนชนตรงกลางของผนง

หวใจซงเปนกลามเนอทมความสาคญของหวใจ ประมาณ 75 เปอรเซนตของความหนาผนงหวใจ ประกอบดวยเนอเยอทสามารถบบตวเองไดโดยอตโนมตจงทาใหหวใจมการบบตวและคลายตว เยอบหวใจ เปนชนดานในของหวใจเปนเนอเยอเรยบและบางบอยภายในชองวางของหวใจมลกษณะเปนผวเรยบ จงชวยทาใหเลอดไหลไดสะดวกและปองกนการแขงตวของเลอดภายในหวใจรวมทงปองกนอนตรายจากสารแปลกปลอมตางๆทมากบเลอดใหกบกลามเนอหวใจ หวใจของมนษยแบงออกเปน 4 หอง หองบนซายและหวใจหองบนขวา (Left and Right Atrium) สองหองลาง หวใจหองลางซายและหวใจหองลางขวา (Left and Right Ventricle) หวใจหองลางมความดนเลอดสงดงนนความหนาของกลามเนอหวใจทบรเวณหวใจหองลางจงหนากวากลามเนอหวใจหองบน นอกจากนหวใจมลน 4 ลนทาหนาทปองกนการไหลยอนกลบของเลอด ลนทอยระหวางหวใจหองบนขวากบหองลางขวา คอลน tricuspid valve ทาหนาทปองกนการไหลยอนกลบจาก ventricle ไปยง atrium โดยลน tricuspid จะปดขณะทหวใจหองลางขวามการบบตวทาใหความดนภายในหวใจหองลางขวาเพมขน จงขบเลอดออกจากหวใจไปยงหลอดเลอดแดง pulmonary artery ลนหวใจทอยระหวางหวใจหองลางขวาและหลอดเลอดแดง pulmonary artery คอลน pulmonary valve ทาหนาทปองกนการไหลยอนกลบจากหลอดเลอดแดง pulmonary artery ไปยงหวใจหองลางขวา สาหรบเลอดจากปอดจะไหลกลบเขาสหวใจหองบนซายละผานลน mitral valve หรอ bicuspid valve ไปยงหวใจหองลางซาย ลนสดทายคอ ลน aortic valve อยระหวางหวใจหองลางซายกบหลอดเลอดแดง aorta ทาหนาทปองกนเลอดไหลยอนกลบจากหลอดเลอดแดง aorta มายงหวใจหองลางซาย ดงภาพท 2-2

ภาพท 2-2 แสดงลกษณะภายในหวใจ

2.2 ระบบไหลเวยน (Circulatory System) และการไหลเวยนเลอด [15] ระบบไหลเวยนเปนระบบททาหนาทแลกเปลยนกาซโดยนาออกซเจนเขาสรางกายและนา

คารบอนไดออกไซดออกนอกรางกาย รวมทงนาสารอาหารและสารออกฤทธชนดตางๆไปตามกระแสเลอด โดยสงไปยงเนอเยอตางๆของรางกาย และทาหนาทรบของเสยจากเนอเยอมาขบออกทระบบขบถายในรปของปสสาวะ ระบบไหลเวยนชวยในการควบคมอณหภมของรางกายใหอยในสภาวะปกต โดยวธควบคมการสรางเมตาบอลซม ทาหนาทปรบระดบฮอรโมนในรางกายโดยการทาหนาทสงผานสารไปยงเปาหมายและยงทาหนาทนาเมดเลอดขาวและแอนตบอดไปยงบรเวณทตดเชอเพอตอตานและกาจดเชอโรค

ระบบไหลเวยนเลอดโดยหวใจจะทาหนาทสบฉดไปยงสวนตางๆ ของรางกาย โดยผานหลอดเลอดแดงและหลอดเลอดดา เลอดทออกจากหวใจจะผานหลอดเลอดแดงและเลอดทไหลกลบเขาสหวใจจะผานหลอดเลอดดา หวใจหองบนมสองหองเรยกวา atrium ทาหนาทรบเลอดเขาสหวใจและสองหองลางเรยกวา ventricles ทาหนาทนาเลอดออกจากหวใจเมอเลอดไหลผานรางกายจะนากาซออกซเจนและสารอาหารไปยงอวยวะเนอเยอ โดยจะรบกาซคารบอนไดออกไซดและของเสยตาง ๆ ซงถกขบออกทางไต เลอดทมกาซออกซเจนตาจะไหลกลบไปยงหวใจหองบนขวาโดยผานระบบหลอดเลอดดา เลอดจากสวนบนของรางกายไหลกลบเขาสหวใจผานหลอดเลอดดา superior vena cava ขณะทเลอดจากสวนลางของรางกายไหลกลบผานหลอดเลอดดา inferior vena cava โดยเมอรางกายนาออกซเจนจากเลอดออกไปใชแลวเลอดจะไหลกลบมายงหวใจดานบนขวาและไหลตอลงไปในหวใจดานลางขวา เมอลนหวใจทคนระหวางหองหวใจบนและลางเปดโดยมแรงสงมาจากการหดตวของกลามเนอหวใจหองบนขวา เมอเลอดลงมาถงหวใจหองลางขวาระยะเวลาหนงกลามเนอหวใจหองลางขวาจะหดตวทาใหเกดแรงสงการไหลของเลอดในหองหวใจนนไปดนใหลนหวใจปดกนการไหลยอนของเลอดไปสหวใจหองขวาบนเกดการไหลของเลอดไปทางออกคอเสนเลอดแดง พลโมนาร (Pulmonary Artery) สงตอไปยงปอดเพอใหมการเตมออกซเจนเขากระแสเลอดท ถงลมปอด เลอดทผานการเตมออกซเจนแลวจะมสแดงและไหลไปตามเสนเลอดดาพลโมนาร (Pumnonary Vein) ไหลเขาสหองหวใจดานบนซายแลวไหลตอลงไปในหองหวใจดานลางซาย เมอลนหวใจทคนระหวางหองหวใจบนและลางเปด โดยมแรงสงการไหลจากการหดตวของกลามเนอหวใจหองบนซาย เมอเลอดลงมาถงหวใจหองลางซายชวระยะเวลาหนงกลามเนอหวใจหองลางซายจะหดตวทาใหเกดแรงสงการไหลของเลอดในหองหวใจนนออกไปดนใหลนหวใจปดกนการไหลยอนของเลอดไปสหวใจหองซายบน เกดการไหลของเลอดไปทางออกคอเสนเลอดแดงใหญ Aorta นาเลอดออกไปยงสวนตางของรางกายแลวไหล

กลบมาทหวใจหองบนขวาอกครงหนงซงสามารถดจากภาพรวมของระบบไหลเวยนไดแสดงในภาพท 2-3

ภาพท 2-3 แสดงระบบไหลเวยน

การไหลเวยนเลอดในรางกายแบงเปนระบบไดเปน 2 ระบบใหญคอ การไหลเวยนเลอดผานปอด และการไหลเวยนเลอดผานระบบทวรางกาย ซงสามารถดไดจากภาพท 2-4

ก) การไหลเวยนเลอดผานปอด Pulmonary Circulation เปนระบบการไหลเวยนทมความดนเลอดตา คาปกตของ mean pulmonary artery pressure หรอ Wedge pressure มคาประมาณ 6-12 มม. ปรอท หลอดเลอดภายในระบบมผนงบางขนาดกวางและสน ความจประมาณ 500-900 ลบ.ซม. ระบบนทาหนาทสาคญในการไหลเวยนเลอดดาออกจากหวใจหองลางขวาเขาสปอด (Right Ventricle) เรมจากหองลางขวา บบเลอดดาออก ไปส ปอดโดยผานลนหวใจ Pulmonary valve ซงเลอดจะผานไปยงหลอดเลอด Pulmonary Artery โดยไหลตอไปยงปอดเพอรบกาซออกซเจนและปลอยกาซคารบอนไดออกไซด ตอจากนนเลอดจะไหลกลบเพอเขาส หวใจหองบนซาย (Left Atrium) โดยผานทางหลอดเลอด pulmonary vein

ข) การไหลเวยนเลอดผานระบบทวรางกาย Systemic Circulation เปนระบบทมความดนเลอดสง คา mean pressure ประมาณ 80-100 มม. ปรอท ประกอบดวยหลอดเลอดแดงทมผนงหนาขนาดเลก และมความยาวมาก ทาหนาทขนสงเลอดแดงทเตมไปดวยออกซเจน เรมจากหวใจหองลางซาย (Left Ventricle) บบเลอดออกไป ทางหลอดเลอดแดงใหญ (Aorta) โดยผานลนหวใจ Aortic valve ซงเลอดจะผานไปยงเสนเลอดรอง (Arterioles) ไปถงเสนเลอดฝอย (Capillary) เพอนาออกซเจนและสารอาหารทจาเปนใหเนอเยอแลวนาของเสยและ กาซคารบอนไดออกไซดกลบเขาสหลอดเลอดดาเพอนาเลอดกลบเขาส หวใจหองบนขวา (Right Atrium)

ภาพท 2-4 แสดงภาพจาลองการไหลเวยนโลหตของรางกาย

2.3 ระบบการนาสญญาณไฟฟาของหวใจ ระบบการนาไฟฟาของหวใจ ประกอบดวยสวนประกอบตางๆ เชน Sino-Atrial node (SA Node) Bundle of His atrioventricular (AV) node bundle branches และ Purkinje fibers

สญญาณไฟฟาหวใจจะเรมตนจากกลมเซลลพเศษทเรยกวา Sino-Atrial node (SA Node) สญญาณไฟฟาทกาเนดจาก SA Node จะถกสงลงไปในหองหวใจสวนทอยลางลงไป 3 สวนดงนสวนแรกวงไปตามดานหนาของหวใจหองบนขวาแลวแบงออกเปน 2 ทาง คอทางหนงออมมาจากทางดานหนาไปสหวใจหองบนทงสองหอง สวนอกทางหนงแยกลงตรงผนงกนหวใจหองบนทง 2 ลงมาสดานบนของ Atrio-Ventricular Node (AV Node) สวนนาไฟฟาสวนนเรยกวา Anterior Internodal Track (Bachmann’s Bundle) สวนทสองเรมจากทางดานหลง SA Node ออมมาทางดานหลงของเสนเลอด Superior Venacava ลงมาสผนงกนหวใจหองบนและลงสดานบน AV Node เรยกวา Middle Internodal Track (Wenckebach) สวนทสามเรมจากดานหลงของ SA Node ลงมาตามผนงหวใจหองบนขวาลงส AV Node เรยกวา Posterior Internodal Track (Thorel) ในหวใจหองบนขวาชดกบผนงกนหวใจหองลางใกลผนงกนระหวางหองบนทงสองขางตรงบรเวณเหนอลนหวใจ Tricuspid ทอยดานหนาของชองเปดของ Coronary Sinus เปนตาแหนงของกลมเซลลทมลกษณะเหมอนเซลลประสาทผสมกบเซลลกลามเนออกกลมหนงเรยกวา AV Node จะรบสญญาณไฟฟาจาก SA Node ตามเสนทางทกลาวขางตนแลวสงตอไปตามสวนตางๆ ทเรยกวา HIS Bundle ซงเปนสวนทรบสญญาณไฟฟาจาก AV Node โดยตรงมยาวประมาณ 2 เซนตเมตร อยทผนงกนระหวางหวใจในสวนเอเทรยมทง 2 ขางและผนงกนระหวางหวใจสวนของเวนตรเคลทง 2 ขางเชนกน สญญาณไฟฟาหวใจจาก HIS Bundle จะถกสงตอไปท Right Bundle Branch และ Left Bundle Branch แยกกนไปยงหวใจหองลางทงสองขางโดยท Right Bundle Branch จะทอดตวมาตามผนงกนหวใจหองลางคอนมาทางขวาแลวแทรกตวเขาไปอยในเยอบหวใจดานขวา สวน Left Bundle Branch จะทอดตวมาตามผนงกนหวใจหองลางคอนมาทางซายและแยกออกเปนสองแขนงไดแกแขนงดานหนาและแขนงดานหลง (Anterior and Posterior Fascicle) มขนาดสนและหนากวาสวนปลายสดของระบบนาไฟฟาของหวใจซงอยใตเยอบหวใจดานใน (Endocardium) สามารถรบสญญาณไฟฟาจากสวนทกลาวมาแลวขางตนเพอนาสญญาณไฟฟาลงไปแผกระจายทวหองหวใจดานลางทงทางดานขวาและดานซายเรยกวา Purkinje System ดงภาพท 2-5

ภาพท 2-5 แสดงสญญาณไฟฟาภายในหวใจ

เมอสญญาณไฟฟาไปถงบรเวณใด จะทาใหกลามเนอหวใจบรเวณนนเกดการหดตวและ เมอเวลาผานไปกลามเนอบรเวณนนกจะคลายตวออก ระบบประสาทอตโนมตเปนตวควบคมทสาคญของหวใจ มอทธพลในการปรบควบคมการสรางและการนาคลนไฟฟาหวใจ ตลอดจนควบคมความแรงในการหดตวของทงเอเตรยมและเวนตรเคล ใยประสาททไปยงหวใจมดงน

2.3.1 ใยประสาทซมพาเธตค เรมจาก upper thoracic spinal cord สงใยประสาทไปยงหวใจโดยผาน cervical ganglia ปลายประสาทจะรวมกนเปน cardiac plexus ใกลกบ aortic arch และสงแขนงไปถง SA node, AV node เวนตรเคลทงขวาและซาย

2.3.2 ใยประสาทพาราซมพาเธตค เรมใน Medulla oblongata สงใยประสาทเวกสไปยงหวใจ และเชอมกบใยประสาทซมพาเธตคท cardiac plexus การกระตนประสาทเวกส หวใจจะเตนชาลง การนาคลนไฟฟาจาก AV node ถกยบยง ลดความแรงในการหดตวของเวนตรเคลลงเลกนอย

2.3.3 ใยประสาทความรสกเจบปวด (Sensory pain fiber) อยใน pericardium connective tissue adventitia หลอดเลอดโคโรนาร และในผนงกลามเนอหวใจรบพลงกระทบผาน sympathetic plexus สงไปยง thoracic dorsal root ganglia และขนไปยง ventral spinal thalamic trac สนสดใน posteroventral nucleus ของ thalamus

2.4 การกาเนดเสยง Heart Sounds และ Murmurs [24] เสยงหวใจมความสมพนธกบการบบตวและคลายตวของหวใจหองบนและหองลาง การ

เคลอนทของลนหวใจ รวมถงการเรงและการชะลอการไหลของเลอดผานลนหวใจตางๆ และทสาคญคอเสยงหวใจเกดจากการเปดและปดของลนหวใจ Tricuspid valve, Mitral valve, Aortic valve และ Pulmonary valve โดยปกตเสยงหวใจจะมความถสวนใหญอยในชวง 20-200 Hz โดยเสยงหวใจปกตจะมดวยกน 4 เสยงซงสวนใหญจะไดยนเสยง แรก (S1) และเสยงทสอง (S2) โดยเสยงทสาม (S3) จะไดยนในบางกรณและเสยงทส (S4) มกจะไมไดยนเพราะเสยงเบามาก ระยะตงแตเสยง S1 ไปถงกอนจะเกดเสยง S2 หวใจอย ในระยะ Systole และตงแตเสยง S2 ถงเสยง S1 ของการเตนครงตอไปหวใจจะอยในระยะ Diastole ถาแสดงผลสญญาณเสยงหวใจปกตออกมาเปนกราฟจะเหมอนทแสดงไวในภาพท 2-6

ภาพท 2-6 A แสดงสญญาณเสยงหวใจปกต S1, S2, S3 และ S4 [30] B แสดงการบบตวและคลายตวของหวใจ

การรบฟงเสยงหวใจทาไดโดยใชเครองตรวจ (stethoscope) วางทาบบนทรวงอก เสยงเหลานจะถกไดยนเปนเสยง “ lub-dub” โดยทเสยง “lub” เสยงทหนง (first sound) เกดจากการปดของลน AV ระหวางทหวใจหองลางมการบบตวแบบปรมาตรคงท ขณะทเสยง “dub” หรอเสยงทสอง (second sound) เกดจากการปดของลน semilunar เมอความดนภายในหวใจหองลางมคาตากวา

ความดนภายในหลอดเลอดแดง ดงนนจะยนเสยงทหนงเมอหวใจหองลางบบตวในชวงเวลา systole ขณะทไดยนเสยงทสอง เมอหวใจหองลางคลายตวทชวงเวลาเรมตนของ diastole [2]

เสยง S1 เปนเสยงทมลกษณะเปนเสยงทมความถอย ชวง 30-100 Hz และมชวงเวลาทเกดระหวาง 50-100 ms โดยเสยง S1 จะประกอบดวยเสยงของ Atrio-ventricular Valves ปด (Mitral Valve ปดกอน Tricuspid Valve เลกนอย) หลงจากทหวใจหองลางปดตว เสยงของผนงภายในหวใจหองลางยดตวจากแรงดนเลอดและเสยงเลอดทไหลผาน Semilunar Valves

เสยง S2 [6] เปนเสยงทมความถสงกวาเสยง S1 มความถมากกวา 100 Hz และมชวงเวลาเกดระหวาง 25-50 ms โดยเสยง S2 จะเกดจากเสยงของ Semilunar Valves ปดโดยปกต Aortic Valve จะปดกอน Pulmonary Valve เลกนอยแตในบางกรณอาจจะปดหางกนมากขนจนเปนเสยงทไมไดดงตอเนองกนไดเรยกวา Physiological Splitting ซงเกดจากการหายใจเขาซงขณะหายใจเขาชองอกจะขยายปรมาตรเพมขน ซงทาใหความดนในชองอกลดลงมผลใหหลอดเลอดดาในชองอกขยายขนาด และมปรมาณมากขน และไหลเขาส หวใจดานขวามากขน จงทาใหตองใชเวลาในการไหลเพมขน Pulmonary Valve จงปดชาลง ระยะตงแตเสยง S1 ถงกอนจะเกดเสยง S2 หวใจอย ในระยะ Systole และตงแตเสยง S2 ถง เสยง S1 ของการเตนครงตอไปหวใจจะอย ในระยะ Diastole

เสยง S3 เปนเสยงทสมพนธกบการหยดอยางทนททนใดในชวงเวลาทเลอดไหลอยางรวดเรวจาก หวใจหองบนลงสหวใจหองลาง ซงเกดขนตอนเรมตนของชวงเวลาการคลายตวของหวใจหลงจากมการปดของลน mitral และ tricuspid เสยง S3 เปนเสยงทแอมพลจดตาและความถตา เนองจากเปนชวงเวลาทหวใจหองลางถกเตมใหเตมดวยเลอดและผนงของหวใจหองลางมการคลายตว เสยง S3 สามารถไดยนไดในวยเดกและหนมสาวทเปนปกตและดวยทวไปไมถกไดยนในผใหญปกต การไดยนเสยง S3 จะแสดงถงการมพยาธสภาพในผปวยทเปนโรคหวใจลมเหลวหรอหวใจหองลางโต เสยง S3 เปนสงไมปกตจะแสดงถงการมความบกพรองของหวใจบบตว (systolic dysfunction) และมความดนเพมสงขน

เสยง S4 เกดขนในชวงทายการคลายตวของหวใจ (late diastole) และเกดกอนเสยง S1 เพยงเลกนอย เสยง S4 เกดจากการบบตวของหวใจหองบน ทาใหมการไหลของเลอดเพมขนผานลน mitral ไปยงหวใจหองลางทขยายใหญ เสยง S4 เปนเสยงทมแอมพลจดตามากและมความถตาจงทาใหไมไดยนในคนปกต แตสามารถตรวจจบสญญาณเสยง S4 ไดดวยเครองบนทกสญญาณเสยงหวใจ (phonocardiograph)

เสยงทเกดจากหวใจสามารถแบงไดเปนสองประเภท คอ heart sound และ heart murmurs ถงแมจะยงไมสามารถแบงประเภทระหวาง heart sound กบ heart murmurs ไดชดเจนแตกสามารถแสดงคณสมบตของ heart sound ไดวามลกษณะเปนเสยงดนตรชวขณะมากกวา heart murmurs

และเกดขนในชวงเวลาสนๆ ขณะท heart murmurs จะมคณสมบตเปนสญญาณรบกวนมากกวา Heart murmurs เปนเสยงหวใจทผดปกต ซงเกดจากการไหลของเลอดภายใจหวใจทผดปกต

จากการไหลปนปวนของเลอดจากลนหวใจทมปญหา ซงขณะท murmurs สวนใหญเกดจากลนหวใจทบกพรอง ความบกพรองของลนหวใจอาจจะเปนมาโดยกาเนด (congenital) หรออาจจะเกดจากเยอบหวใจอกเสบจากไขรมาตก (rheumatic endocarditis) ถามความบกพรองเพยงเลกนอยถงแมจะเกดเสยง murmur แตกไมเปนอนตรายตอการทางานของหวใจ แตถาความบกพรองอยางมากจะเปนอนตรายตอการทางานของหวใจ จงจาเปนตองมการผาตดเพอรกษาความบกพรอง

ในกรณทมการตบของลน mitral (mitral stenosis) ซงเกดจากลนมความหนาตวขนและมแคลเซยมมาเกาะ จะไปขดขวางการไหลของเลอดจากหวใจหองบนซายไปยงหวใจลางซาย จงทาใหมการสะสมของเลอดทหวใจหองบนซาย และเปนสาเหตทาใหความดนภายในหวใจหองบนซายและหลอดเลอดดา pulmonary vein เพมสงขน (pulmonary hypertension) เพอทจะชดเชยความดนเลอดภายในหลอดเลอด pulmonary ทเพมสงขน หวใจหองลางขวาจงตองหนาตวขนและแขงแรงมากยงขน

นอกจากน เสยง murmurs อาจจะเกดจากการไหลของเลอดทไหลผาน septal defects ซงเปนความบกพรองททาใหเกดรเปดทผนงกนระหวางหวใจทางดานซายและขวา โดยปกตความบกพรองเหลานจะเปนมาโดยกาเนดและอาจจะเกดทผนงกนระหวางหวใจหองบน หรอระหวางหวใจหองลาง กรณทม septal defect โดยปกตเลอดจะไหลผานรเปดจากทางดานซายไปยงดานขวาของหวใจ เพราะวาความดนเลอดของหวใจทางดานซายมคาสงกวา ทาใหมการสะสมของเลอดและมความดนอยทางดานขวาของหวใจ จงอาจจะทาใหเกด pulmonary hypertension และการบวมนา (edema) ซงมของเหลวอยภายในปอด

นอกจากนอาจจะมรเปดระหวางทสวนตน (trunk) ของหลอดเลอด pulmonary กบหลอดเลอด aorta ทเรยกวา ductus arteriosus โดยปกตรนจะเปดในทารกทอยในครรภมารดา แตรจะปดหลงจากคลอดแลว ถารนยงคงเปดอยหลงจากคลอดจะทาใหเกดเสยง murmurs ไดเสยงทเกดขน ทงหมดนเรยกรวมวา Murmurs

ถาแบงชนดของ Murmurs ตามชวงเวลาการเกดจะแบงไดเปน Systole Murmurs และ Diastole Murmurs

Systole Murmurs (SM) เปนเสยงหวใจผดปกตทเกดขนในชวงทหวใจบบตว มหลายสาเหตททาใหเกด Murmurs เหลาน อยางเชน การตบของลนหวใจ Aortic (Aortic Stenosis) โดย Murmur ของลนหวใจ Aortic ตบ จะมสญญาณเสยงหวใจลกษณะแบบ Mid-Systole (MSM) และ/หรอแบบ Ejection Sound (ES) โดยการทลนหวใจ Aortic ตบนนทาใหขณะหวใจบบตวหวใจหองลางซายจะ

มความดนภายในสงเลอดไหลไปหลอดเลอด Aortic ดวยความแรงทาใหเกดการไหลวนซงเปนตนเหตของเสยงหวใจผดปกตและจากการทเลอดตองใชเวลาในการไหลออกจากหวใจหองลางซายนานกวาปกตซงจะทาใหลนหวใจ Aortic ปดหลงลนหวใจ Pulmonary ปดซงนนหมายถงจะเกดสญญาณเสยงหวใจลกษณะ Paradoxical Splitting ขนดวย โดยภาพท 2-7 จะแสดงใหเหนการตบของลนหวใจ Aortic [4]

ภาพท 2-7 แสดงลนหวใจปกตและลนหวใจตบ

สญญาณเสยงหวใจของผ ปวยลนหวใจ Aortic ตบนนเมอนาไปวเคราะหสญญาณดวย Continuous Wavelet Transform โดยใช Mother Wavelet ตวทชอ Morlet โดยสญญาณเสยงหวใจโดยใชวเคราะหถก Sampling ดวย Sampling Frequency ท 2,000 Hz แลวจะสามารถสงเกตลกษณะเฉพาะทสามารถแยกจากสญญาณเสยงหวใจปกตและสญญาณเสยงหวใจทผดปกตในลนหวใจอนๆ โดยตรงทเมอนาสมประสทธจากการวเคราะหไปวาดกราฟแบบคอนทวรแลวจะแสดงใหเหนสญญาณความถสง ในชวงของระยะการ Systole โดยแสดงในภาพท 2-8

ภาพท 2-8 แสดงแสดงสญญาณเสยงหวใจทลน Aortic Stenosis

ทผานการวเคราะหดวย Morlet [12]

การตบของลน pulmonary (PS-pulmonary stenosis) แสดงในภาพท 2-9 ซงสญญาณ PCG ของผปวยโรค pulmonary stenosis ท detail ระดบตางๆ จาก d1-d7 โดยใช Daubechies wavelet เนองจาก Daubechies wavelet มลกษระการสนคลายกบสญญาณทนามาวเคราะห จะเหนวาdetail ทระดบ d7 แสดงสญญาณ S2 split ไดดทสด) การรวของลน mitral (MI-mitral insufficiency) เปนการไหลยอนของเลอดจากหวใจหองลางซายไปยงหวใจหองบนซาย การรวของลน tricuspid (TI-tricuspid insufficiency) เปนการไหลกลบของเลอดจากหวใจหองลางขวาไปยงหวใจหองบนขวา การตบของลน aortic และ pulmonary เปนสาเหตทาใหเกดการอดตนในทางเดนของเลอด ขณะทเลอดถกขบออกระหวางการบบตวของหวใจ สาหรบการรวของลน mitral และ tricuspid จะทาใหมการไหลของเลอดยอนกลบไปยงหวใจหองบนระหวางทหวใจหองลางบบตว

ภาพท 2-9 แสดง Systole Murmurs ของลนหวใจ Pulmonary Stenosis [3]

Diastolic Murmurs (DM) เปน murmurs ทเกดขนขณะหวใจคลายตว สาเหตททาใหเกด murmurs นอยางเชน ลน aortic รว (AI-aortic insufficiency) ซงทาใหมการไหลยอนกลบของเลอดจากหลอดเลอดแดง aorta สหวใจหองลางซายในระหวาง ventricular systole ลน pulmonary รว (PI-pulmonary insufficiency) จะมการไหลยอนกลบของเลอดจากหลอดเลอดแดง pulmonary กลบเขาสหองลางขวาของหวใจ การตบตนของลน mitral (MS-mitral stenosis) แสดงในภาพท 2-10 ซงสญญาณ PCG ของผปวยโรค pulmonary stenosis ท detail ระดบตางๆ จาก d1-d7 โดยใช Daubechies wavelet เนองจาก Daubechies wavelet มลกษระการสนคลายกบสญญาณทนามาวเคราะห จะเหนวาdetail ทระดบ d6 แสดงสญญาณ S2 split ไดดทสด) และการตบของลน tricuspid (TS-tricuspid stenosis)

ภาพท 2-10 แสดง Diastolic Murmurs ของลนหวใจ Mitral ตบ

สาเหตอนๆ ททาใหเกด murmurs อยางเชน atrial septal defect (ASD) [8] โดยแสดงในภาพท 2-11 (ซงสญญาณ PCG ของผปวยโรค pulmonary stenosis ท detail ระดบตางๆ จาก d1-d7 โดยใช Daubechies wavelet เนองจาก Daubechies wavelet มลกษระการสนคลายกบสญญาณทนามาวเคราะห จะเหนวาdetail ทระดบ d3 แสดงสญญาณ S2 split [8] ไดดทสด) คอรเปดระหวางหองบนขวาและซายของหวใจ การม patent ductus arteriosus (PDA) ซงมรเชอมระหวางหลอดเลอดแดง aorta และ pulmonary และเงอนไขบางอยางทางสรรวทยาหรอการทาหนาทอยางเชน การออกกาลงกายอยางหนก ทาใหคา cardiac output และความเรวของเลอดเพมขน

ภาพท 2-11 แสดงสญญาณ Atrial Septal Defect (ASD)

2.5 การฟงเสยงหวใจ [25] การจะฟงเสยงหวใจใหชดเจนขนอยกบขนอยกบตาแหนงทฟงบนผนงทรวงอก ถาฟงไดด

ชดเจนจะชวยในการแยก heart sound กบ murmurs ไดถกตองมากยงขน เสยงหวใจจะถกดดกลนอยางมากระหวางทเสยงเคลอนทจากหวใจและหลอดเลอดแดงใหญผานเนอเยอมายงผวของรางกายทตาแหนงฟงเสยงหวใจ เนอเยอทมความยดหยนมากทสด เชน ปอดและชนไขมน ซงจะทาใหสญญาณเสยงถกลดทอน ดงนนการจะฟงเสยงหวใจใหชดเจนจะตองเลอกตาแหนงใหเหมาะสมมากทสด ดงนนจงมการกาหนดตาแหนงทดทสดในการฟงเสยงหวใจตางๆ จากลนทงส ซงเปนตาแหนงทใหความเขมของเสยงดทสด ตาแหนงทงสมดงน (โดยแสดงในภาพท 2-12)

ก) ตาแหนงท 1 Aortic Area (A) เปนบรเวณทอยระหวางซโครงทสอง ชดกบขอบขวาของกระดกหนาอก เปนเสยงทเกดจากลนหวใจ Aortic เพราะหลอดเลอด Aorta เมอออกจาก Left Ventricle จะโคงยอนไปทางดานหลงแตสวนทอย ใกลกบผนงหนาอกคอ บรเวณนนโดยลนหวใจ Aortic นเปนตนตอของเสยงท 2 ฉะนนจงฟงเสยงท 2 ของหวใจไดชดเจนในบรเวณนน

ข) ตาแหนงท 2 Pulmonary Area (P) เปนบรเวณทอยระหวางซโครงท 2 ทางดานซายของ

กระดกหนาอกเปนเสยงทเกดจากลนหวใจ Pulmonary ซงเปนเสยงท 2 ค) ตาแหนงท 3 Tricuspid Area (T) เปนบรเวณทอยระหวางซโครงท 4 อยทางดานขวาของ

กระดกหนาอก ตาแหนงนวดสญญาณเสยงทเกดจากลนหวใจ Tricuspid ไดชดเจนเพราะเสยงทเกดขนนจะกระจายตามผนงของเวนตรเคลขวาซงชดกบผนงหนาอกบรเวณน ซงเปนเสยงท 1

ง) ตาแหนงท 4 Mitral Area (M) เปนบรเวณทอยใกลกบสวนยอดของหวใจ (Apex) และแนวเดยวกบเสนตรงทลากผานกงกลางของกระดกไหปลารา

เนองจากเสยง S1 เกดขนขณะทมการปดของลน Mitral และ Tricuspid ดงนนเสยง S1 จะไดยนชดเจนทสด M และ T ซงสอดคลองกบตาแหนงทลนทงสองอย โดยบรเวณเสยงทฟงไดชดเจนบรเวณนคอเสยงท 1 โดยเสยงทไดยนเปนเสยงทเกดจากลนหวใจ Mitral จะไดยนชดเจนทสดทงนเพราะเมอเสยงเกดจากลนหวใจนจะกระจายออกมาตาม อวยวะทแขงคอ เวนตรเคลซายเพอออกมาภายนอก ดงนนจะไดยนเสยงชดเจนทสดทบรเวณ (Apex ) ดงนนตนตอของเสยงท 1 เกดจากลนหวใจ Mitral เปนสวนทสามารถฟงไดชดเจน สวนเสยง S2 เกดขนจากการปดของลน Aortic และ Pulmonary ดงนนเสยง S2 จะไดยนชดเจนทสดทบรเวณ A และ P โดยบรเวณของ A นนจะฟงสวนประกอบ A2 ของ S2 ไดชดเจน ขณะทบรเวณ P จะฟง P2 ไดชดเจนเพราะวา heart sounds และ murmurs เปนสญญาณทมแอมพลจดตา ถาตองการวดสญญาณทงสองใหมคณภาพด จงมความจาเปนทตองลดสญญาณรบกวนภายนอกทอยบรเวณรอบๆ ผปวยใหมคาตาทสดโดยการทาใหหองทตรวจเงยบทสดเทาทจะทาได กอนทจะทาการตรวจฟงเสยงหวใจ นอกจากนควรใหผปวยนอนหงายและรสกผอนคลายทสด

ภาพท 2-12 แสดงตาแหนงททาการวดเกบคาสญญาณเสยงหวใจ [17]

2.6 ความสมพนธระหวางเสยงหวใจ สญญาณคลนไฟฟาหวใจและความดนเลอด [21] ความสมพนธระหวางเสยงหวใจ (heart sounds) กบสญญาณคลนไฟฟาหวใจ ECG

(electrocardiogram) และความดนเลอดภายในหลอดเลอดแดงเอออรตา ขณะหวใจมการบบตวความดนเลอดภายในหวใจจะเพมสงขน ซงเกดขนในชวงเวลาทนททนใดหลงจากคลน R ของสญญาณ ECG ความดนเลอดจะเพมสงขนจนถงคายอด (peak) และจะลดตาลงจนถงความดนขณะพก ความดนคายอด (peak pressure)จะเรยกวาความดนขณะหวใจบบตว (systolic pressure) เพราะวาเกดขนขณะทหวใจบบตว (systole) ความดนขณะพกจะเรยกวาความดนขณะหวใจคลายตว(diastolic pressure) เพราะวาเกดขนขณะทมการคลายตวของหวใจ ชวงเวลาทหวใจมการบบตว ประมาณ 350 ms ขณะทชวงเวลาหวใจคลายตวจะยาวกวาเลกนอยประมาณ 550 ms ระหวางชวงเวลาทหวใจบบตวและคลายตวจะมเสยงหวใจเกดขนซงเกดจากการเปดและปดของลนหวใจ การไหลของเลอดภายในหวใจ

การบบตวจากหวใจหองบนจากการกระตนดวย SA node จะเรมทนทหลงจากคลน P ทาใหความดนเลอดหวใจหองบนเรมเพมขน เมอหวใจบบตวระหวางทหวใจคลายตวความดนภายในหวใจหองลางจะลดตาลงนอยกวาความดนภายในหวใจหองบนจงทาใหมการเปดของลนหวใจ tricuspid ซงอยทางดานขวาของหวใจ และการเปดของลน mitral ซงอยทางดานซาย ทาใหเลอดไหลจากหวใจหองบนลงสหวใจหองลาง

การบบตวของหวใจหองลางจะเรมทนทหลงจากคลน R ความดนภายในหวใจหองลางจะเพมขนจนกระทงมคาความคนเลอดของหวใจหองบน ทาใหลน tricuspid และ mitral ปด การปดของลนเหลานจะทาใหเกดเสยงหวใจเสยงทหนง S1 ขณะทความดนเลอดของหวใจหองลางซายเพมขนจนถงคาหนง จะทาใหลน aortic เปด ซงความดนเลอดจะเพมขนอกจนถงความดนคายอด ความดนภายในหวใจหองลางขวาจะเพมขนจะกระทงมคามากกวาความดนยอนกลบภายในหลอดเลอด pulmonary จงทาใหลน pulmonary เปด

หวใจหองลางจะเรมคลายตวหลงจากคายอดของ systole และแลวความดนของหวใจหองลางจะเรมลดลง จนกระทงมคานอยกวาความดนในหลอดเลอดแดง เชน หลอดเลอด aorta และหลอดเลอด pulmonary ทาใหมการปดของลน aorta และ pulmonary ระหวางชวงเวลานของความดนยอนกลบ การไหลของเลอดจะทาใหเกดเสยงหวใจเสยงทสอง S2 หลงจากการปดของลนหวใจ จะเปนชวงเวลาการคลายตวของหวใจ ซงเปนชวงเวลาทหวใจหองลางพรอมทจะรบเลอดใหมอกครงหนง (สามารถดภาพประกอบไดทภาพท 2-13)

ภาพท 2-13 แสดงความสมพนธระหวางเสยงหวใจ สญญาณคลนไฟฟาหวใจ

และความดนเลอดทตาแหนงตางๆ

2.7 การแปลงเวฟเลต (Wavelet Transform) [22] โดยทวไปสญญาณชวการแพทยสวนใหญจะเปนสญญาณทไมคงท คอเปนสญญาณทมความถเปลยนแปลงตามเวลา ดงนนทเวลาใดๆ ถาทราบความถทเกดขน ณ เวลานนจะทาใหเขาใจถงการเปลยนแปลงความถของสญญาณทเวาลาตางๆดยงขน มผลทาใหการวฉยโรคมความถกตองมากยงขนดวยเหตนจงมความจาเปนตองแสดงสญญาณในโดเมนเวลาและความถ (time-frequency domain) พรอมกนซงเปนการแสดงกราฟความถบนแกน x เวลาบนแกน y และแอมพลจดบนแกน z นนคอ ทาใหทราบทเวลาใดๆมความถอะไรเกดขนและมความถนนๆมากนอยเพยงใด การวเคราะหสญญาณในโดเมนเวลาและความถ มหลายวธดวยกนเชน การวเคราะหสญญาณโดยการแปลงฟรเยรในชวงเวลาอนสน(Shot Time Fourier Transform) เปนวธการหนงสาหรบการแสดงสญญาณในโดเมนเวลาและความถ โดยอาศยเทคนค Fourier Transform วธการทางานโดยจะเลอกบรเวณของสญญาณทตองการวเคราะห หลงจากนนจะทาการคานวณ Fourier Transform ของสญญาณทอยใน window ทาใหไดขอมลความถทเวลานนๆ ตอมา

เลอน window function ไปทบรเวณอนของสญญาณ แลวทาการคานวณ Fourier Transform ทาเชนนไปเลอยๆจนครบสญญาณ สดทายจะไดขอมลของสญญาณในโดเมนเวลาและความถ คา Shot Time Fourier Transform ยกกาลงสองเรยกวา spectrogram มหลายพารามเตอรของ window function ทมผลสาคญตอคณภาพสาหรบการแสดงสญญาณในดดเมนเวลาและความถ หนงในพารามเตอรทสาคญคอความยาวของ window ซงเปนตวกาหนด time resorution และ frequency resorution ถาเลอก window ทมขนาดแคบ จะใหผลการวเคราะหทม time resorution ด แต frequency resorution ไมด แตถาเลอก window ทมขนาดกวางจะให frequency resorution ด แตให time resorution ไมด และอกพารามเตอรหนงคอ รปรางของ window ทมผลตอตอคณภาพทแสดงผลสญญาณ เพราะวา window function อาจทาใหเกดการผดเพยนในการแสดงความถของสญญาณ ทงนรปรางตางๆของ window จะมผลตอ side lobes ตวอยางเชน window ชนดสเหลยมมมฉาก (rectangular) จะม resorution ดทสด แตกม side lobes มากทสด ในขณะท window ชนด Blackman-Harris ม side lobes ตามากแตกม frequency resorution คอนขางตาเชนเดยวกน โดยปกตจะเลอก window ทใหคา resorution สงสดและม side lobes ตากวาคาทยอมรบได เทคนคของ Shot Time Fourier Transform มสมมตฐานวา สวนของสญญาณทอยใน window จะตองคงทหรอไมเปลยนแปลงตามเวลา และความกวางของ window จะตองคงทดวย แตสญญาณทจะนามาวเคระหเปนสญญาณทไมคงทมการเปลยนแปลงตลอดเวลาดงนนจงไมสามารถนาวธนมาใชไดโดยภาพท 2-14 แสดงการเปรยบเทยบระหวางการแปลงฟรเยรและการแปลงเวฟเลต ในกรณทคลนไซนขาดตอน (Discontinuity) ณ ตาแหนงวงกลมทมลกศรชแสดงในภาพบนและในภาพซายลางแสดงใหเหนการแปลงฟรเยรทไมสามารถหาตาแหนงสญญาณเกดการขาดตอนไดในขณะทการแปลงเวฟเลตสามารถหาตาแหนงทสญญาณขาดตอนไดแสดงอยในวงกลมภาพขวาลาง

ภาพท 2-14 แสดงการเปรยบเทยบผลการแปลงสญญาณดวยวธฟรเยร และเวฟเลตกบคลนไซนขาดตอน

การวเคราะหสญญาณดวย Wigner Distribution เปนเทคนคการกระจายสญญาณเชงเสนเพอนามาอธบายสญญาณทผนแปรตามเวลาไดอยางสมบรณ วธการวเคราะห Wigner Distribution มคณสมบตทนาสนใจหลายอยาง เชน ม resolution สงทงทางดานเวลาและความถ จงไดรบความสนใจประยกตใชงานในสาขาตางๆ รวมถงใชในการวเคราะหสญญาณทไมคงท ตามทฤษฎ Wigner Distribution ให resolution สง แตในทางปฎบตเมอใชงานจรงจะมสญาณแปลกปลอมทไมตองการ ทเรยกวา cross-term interference ซงเปนพลงงานแปลกปลอมทไมมอยจรงในสญญาณเดมและอาจจะไปบดบงสวนประกอบความถของสญญาณทตองการ นอกจากนวธ Wigner Distribution ไมสามารถใชตดตามดการเปลยนแปลงอยางทนททนใดของสญญาณ ดงนนจงเปนวธทไมเหมาะสมในการวเคราะหสญญาณชนดชวคร (transient) ดวยขอเสยเหลานจงทาใหวธ Wigner Distribution มขอจากดในการใชงานจรง อยางไรกตามไดมความพยายามทจะลดผล cross-term interference การวเคราะหสญญาณดวยการแปลงเวฟเลต (Wavelet Transform) เปนวธการวเคราะหสญญาณทไดรบการพฒนามาจากการแปลงฟรเยรและการแปลงฟรเยรในชวงเวลาอนสน โดยมการปรบชวงเวลาและความถใหเหมาะสมตามความตองการผานกระบวนการแปลงเวฟเลต การวเคราะหสญญาณดวยวธการแปลงเวฟเลตจะสามารถขยายชวงเวลาในสวนของวนโดวใหยาวขนเพอใหไดขอมลชวงความถตา ทเทยงตรงขนและยอมใหลดชวงเวลาในสวนของวนโดวลงเพอใหไดขอมลชวงความถสงทเทยงตรงขนเชนกน ดงแสดงใหเหนการแปลงเวฟเลตในภาพท 2-15

ภาพท 2-15 แสดงการวเคราะหสญญาณดวยการแปลงเวฟเลต

การวเคราะหสญญาณดวยการแปลงเวฟเลตจะไมแสดงขอมลเชงเวลากบความถแตจะแสดงขอมลเชงเวลากบสเกล (scale) แทน ขอดของการใชเวฟเลตกคอความสามารถในการวเคราะหสญญาณเฉพาะท นอกจากนการวเคราะหสญญาณดวยวธเวฟเลตจะแสดงใหเหนขอมลทไมปรากฏในการว เคราะหสญญาณแบบอนๆ เชนขอมลแนวโนมของสญญาณจดแตกหก (Breakdown) จดแตกหกในอนพนธลาดบทสงขนไปของสญญาณ (Breakdown at Higher Derivatives) และ Self-Similarity นอกจากนการวเคราะหเวฟเลตยงสามารถบบอดสญญาณ และสามารถกาจดสญญาณรบกวนไดโดยลดทอนคณภาพของสญญาณลงไปจากเดมเพยงเลกนอยเทานน ฟงกชนเวฟเลตมลกษณะพเศษทสาคญคอสมาชกของฟงกชนเวฟเลตจะเปนสญญาณทเกดจากตนแบบอนเดยวกน โดยทตนแบบของสญญาณเวฟเลตดงกลาวจะเรยกวา “เวฟเลตแม” (Mother Wavelet) ฟงกชนเวฟเลตจะมการสนตามแนวแกนนอนซงเกดขนอยางตอเนองในชวงเวลาอนสน กอนเขาสศนยทงดานบวกและดานลบซงตางจากฟงกชนไซนทแผไปตามแนวแกนนอนโดยทขนาดสญญาณไมมการเพมขนหรอลดลงทาใหสามารถนาฟงกชนเวฟเลตไปใชในการวเคราะหสญญาณทไมคงทโดยเลอกชวงเวลาและความถทตองการ 2.7.1 Wavelet [9] เปนคลนขนาดเลกทมคณลกษณะสญญาณแบบสน โดยมคาเฉลยเปนศนยและมความเขมพลงงานสงในแกนเวลา ดายคณสมบตนจงทาให Wavelet Transform (WT) มประโยชนอยางมากในการวเคราะหสญญาณทเปลยนแปลงตามเวลา ตวอยาง Wavelet ชนดตางๆ แสดงในภาพท 2-16

ภาพท 2-16 แสดง Mother Wavelet ชนด db10 และ Morlet

การเลอกชนดของ Wavelet เปนขนตอนทสาคญในการวเคราะหสญญาณใหมประสทธภาพเพราะวาในวธการของ Wavelet Transform นน Wavelet จะทาการตรวจจบสญญาณไดดเพยงใดขนอยกบความเหมอนกนระหวางสญญาณทตองการวเคราะหกบชนดของ Wavelet ทถกเลอกนามาใชยงถาเหมอนกนมาก ความสามารถในการตรวจจบสญญาณจะมมากขนไปดวย การวเคราะหสญญาณของ Wavelet Transform จะแยกสญญาณออกเปนชดของ basis functions คลายกบ basis functions ของ Shot Time Fourier Transform แต basis functions ของ

Wavelet Transform จะเปน Wavelet ชนดตางๆ โดยท Wavelet แตละชนดจะมาจาก Wavelet หลกอนเดยวกนทเรยกวา Mother Wavelet นนคอ เวฟเลตแม ทสามารถสราง Wavelet ยอยๆ ไดอก ซงเปนชดของ Wavelet สมการ 2-1 เปนการแสดงสมการของ Mother Wavelet

∈>⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= ,0

1a),( τψτψ (2-1)

ซง ψ (t) คอ Mother Wavelet a คอ พารามเตอรสเกล (scale) τ คอ พารามเตอรเวลา (time) a),(τψ คอ Wavelet ยอยทสเกล a และเวลา τ

เนองจากลกษณะของ Wavelet จะมการสน โดยแอมพลจดลดลงอยางรวดเรวเปนศนยและมความยาวจากด ทาใหความกวางของ Wavelet มขนาดจากดดวย ในการวเคราะหสญญาณ Wavelet จะทาหนาทเปน window function ไปในตวซงมขนาดแคบ นนหมายความวาพลงงานทงหมดของ Wavelet จะมคาสงเฉพาะท จงทาใหคา resolution สงทงเวลาและความถ การคานวณของ Wavelet Transform ถาอธบายทางคณตศาสตร หมายถง การทาคอนโวลชน (convolution) ระหวาง Wavelet function กบสญญาณทตองการวเคราะห การทา Wavelet Transform จงเปนการเลอน Wavelet ทคาสเกล a เคลอนไปตามแกนเวลาของสญญาณ แลวทาการคานวณหาคา Wavelet Transform ทคา τ ตางๆ หลงจากนนเปลยนคาสเกล a เปนคาอน อยางเชน a2 อาจจะมคามากกวา a หรอนอยกวา a กได และคานวณคา Wavelet Transform ทเวลา τ ตางๆ สาหรบเสกล a2 มวธการและ wavelet transform จะดาเนนการในลกษณะเชนนทคา τ และ a ตาง ๆ จงทาใหสามารถแสดงสญญาณในแกนเวลาและเสกลได การทา wavelet transform ถามการเปลยนคาเสกล a และ τ อยางตอเนองจะเปน Continuous Wavelet Transform (CWT) แตถามการเปลยนคาแบบไมตอเนอง (discrete) จะเปน Discrete Wavelet Transform 2.7.2 The Continuous Wavelet Transform [26] ในทนจะขอกลาวการใช wavelet ในการวเคราะหสญญาณดวยวธการ Continous Wavelet Transform ซงถกนยามดงสมการ 2-2

CWT ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛= ∫

∞− -t*)(

1a),( τψτ (2-2)

S(t) คอ สญญาณทตองการวเคราะห ψ *(t) คอ conplex comjugate ของ analyzing wavelet function ψ (t)

a คอ scaling parameter t คอ shifting parameter หรอ time parameter แฟกเตอร 1/ a ถกใชสาหรบ energy normalization เพอใหแนใจวา wavelet จะไดมพลงงานเหมอนกนททก ๆ คาของเสกล พารามเตอร a และ τ สามารถปรบคาไดอยางตอเนอง ดงนนจากสมการ 2-2 การทา CWT จงเปนการแยกสวนประกอบของสญญาณ s(t) เปนชดถวงนาหนก (weighted set) ของ mother wavelet ψ (t) คาทเสกลตาง ๆ เนองจากสมการ 2-2 ไดใชสเกล a สาหรบคานวณคา CWT จงทาให CWT แสดงสญญาณในโดเมนเวลาและสเกล แทนทจะแสดงสญญาณในโดเมนเวลาและความถดงทเหนกนทวไป ความสมพนธระหวางสเกล a และความถจะเปนแบบผกผน กลาวคอ ถาเสกล a มคาสง wavelet จะถกทาใหยดออกซงสอดคลองกบความถตาทาใหสามารถตรวจจบสวนประกอบความถตาของสญญาณ แตถาเสกลมคาตาจะทาให wavelet ถกบบซงสอดคลองกบความถสง ทาใหสามารถตรวจจบสวนประกอบความถสงของสญญาณได เนองจากในการวเคราะหสญญาณของ CWT จะมการเลอกใชสเกลทงคาตาและคาสง ทาให CWT สามารถตรวจจบสญญาญไดทงความทตาและสง โดยจะให time resolution ทดสาหรบความถสงและม frequency resolution ดเพยงพอสาหรบความถตา ดวยคณสมบตเหลานจงทาให CWT มความสามาถทง zoom-in และ zoom-out โดยเฉพาะสามารถตรวจจบการเปลยนแปลงอยางทนททนใดของสญญาณ นนคอเปนสญญาณทมสวนประกอบความถสงและเกดในชวงสน ๆ นอกจากนยงสามารถตรวจจบสญญาณทมสวนประกอบความถตาแตเกดในชวงเวลายาวนาน จากสมาการ 2-1 และ 2-2 ความตองการของ wavelet คอวา function ตองเปนไปตามเกณฑบางอยางทางคณตศาสตร เชน

2.7.2.1 wavelet ตองมพลงจากด (finite energy) [10] นนคอ ดงสมการ 2-3

∫∞

∞−

∞<= dttE 2)(ψ (2-3)

E คอ พลงงานของ function ซงเทากบอนทกรล (intergral) ของคา magnitude ยกกาลงสองและครองหมาย | | หมายถงตวดาเนนการมอดลส (modulus operator) ซงเปนคา magnitude ของ ψ (t) ถา ψ (t) เปน complex function คา magnitude ตองใชทงสวนจรง (real part) และเชงซอน (complex)

2.7.2.2 ถา ^ψ (t) เปน Fourier transform ของ ψ (t) นนคอ

ดงสมการ 2-4

∫∞

∞−

−= dtetf tfi )2(^

)()( πψψ (2-4)

และเงอนไขตอไปนตองเปนจรง

∞<= ∫∞

ψψ (2-5)

นนหมายความวา wavelet ไมมสวนประกอบทมความถเทากบศนย กลาวคอ ψ (t) = 0 หรอกลาวอกนยหนงวา wavelet ψ (t) มคาเฉลยเปนศนย สมการท 2-5 รจกกนวาเปน admissibility condition และ Cg เปนคาคงททเรยกวา adimissibility constant คาของ Cg ขนอยกบ wavelet ทเลอกใชอยางเชน wavelet ชนด Mexican hat จะมคาเทากบ π 2.7.2 .3 สาหรบ complex wavelet ผลของ Fourier transform จะตองเปนทงคาจรงและเปนศนยสาหรบความถคาลบ 2.7.3 พลงงานของสญญาณ (Signal Energy) [10] พลงงานทงหมด (total energy) ทอยภายในสญญาณ s(t) มคานยามวาเปนการอนทเกรตคา magnitude ยกกาลงสองของสญญาณดงสมการ 2-6 และสญญาณตองมสมการจากด

2 )()(∫∞

∞−

== tsdttsE (2-6)

สาหรบสดสวนสมพนธพลงงานของสญญาณทคาสเกล a และเวลา τ ถกใหโดยฟงกชนความหนาแนนพลงงาน (energy density function) ของ wavelet ในรปแบบสองมตดงสมการ 2-7 2),(),( aCWTaE ττ = (2-7) กราฟทแสดงคา E(τ ,a) จะเรยกวา scalogram ซงคลายกบ spectrogram ทใชแสดงความหนาแนนพลงงานของ short time Fourier transform นอกจากนสามารถคานวณหาพลงงานทงหมดในสญญาณ โดยการอนทเกรต scalogram ตลอดชวงคา a และ τ และใชคา Cg ดงสมการ 2-8

∫∫ ∫∞

∞−

== dttxdaCWTE 22

)(a da),(

C 1 ττ (2-8)

ดงนน พลงงานภายในสญญาณทสเกล a เปนไปตามสมการ 2-9

∫∞

∞−

= ττ daCWTaE 2

),(C 1)( (2-9)

คา peaks ใน E(a) จะแสดงวา คาทสเกลนนจะมพลงงานทเปนสวนสาคญอยภายในสญญาณ คาสเกล a จะมความสมพนธแบบผกผนกบความถของ wavelet กลาคอ ƒα1/a ดงสมการท 2-10 ซงแสดงถงความสมพนธระหวางความถและคาสเกลใด ๆ ของ wavelet

acff = (2-10)

โดยท ƒC เปน passband centre frequency ของ mother wavelet (เปน wavelet ตนแบบทคาสเกล a=1 และตาแหนง τ =1) ดวยคา ƒC ทาใหสามารถหาคาความถคณลกษณะ (characteristic frequency) จากสมการ 2-10 ทคาสเกล a ใด ๆ ได สาหรบ mother wavelet ทเปน Mexican hat จะมคา ƒC เทากบ 2/5 /2π หรอ 0.251 Hz จากสมการ 2-8 และ 2-9 พลงงานทงหมดของสญญาณ สามารถคานวณไดจากสมการ 2-11

)( daaEE ∫∞

= (2-11)

2.8 ไมโครโฟน

ไมโครโฟนเปนอปกรณทสรางจากขดลวดเคลอนท โดยการทางานจะอาศยการเหนยวนาของแมเหลกไฟฟา (Electromagnetic Induction) เพอทจะเปลยนคลนเสยงไปเปนคลนสญญาณไฟฟา จากททราบวาเสยงทเราไดยนนนเกดจากการเคลอนทของคลนความดนผานอากาศ ซงการทจะใหเกดคลนความดนในลกษณะเชนน สามารถทาไดโดยใชเสนเชอกทขงใหตง ผวเนอเยอแผนบางๆ หรออาจเปนกลองเสยงในลาคอของมนษย และทาใหสงทกลาวมาขางตนนเกดการสนซงจะสงผลใหเกดการอดหรอขยายของโมเลกลอากาศ ดงแสดงในภาพท 2-17 เปนตวอยางของการทาใหเสน

เชอกทถกขงใหตงเกดการสนกลบไปกลบมา ผลของการสนนนจะทาใหเกดยานความดนอากาศสงสด (ตาแหนง A) และตาสด (ตาแหนง C) สาหรบความถของคลนเสยงทเกดจากการทาใหเสนเชอกสนนนจะหาไดจาก การวดจานวนรอบของการสนไปกลบจากตาแหนงสงสดไปยงตาแหนงตาสดในเวลา 1 วนาท มหนวยเปนเฮรตซ (Hertz) หรอ รอบ/วนาท สวนแอมปลจดหรอความเขมของคลนเสยงจะหาไดจากชวงของการเคลอนทของเสนเชอกไปทางซายหรอทางขวาโดยทาการวดจากตาแหนงกงกลาง (ตาแหนง B)

ภาพท 2-17 แสดงการทางานของไมโครโฟน

ไมโครโฟนชนดขดลวดเคลอนท (Moving Coil Microphone) ทาหนาทเปลยนคลนเสยงไปเปนคลนสญญาณไฟฟาโดยอาศยคณสมบตของการเหนยวนาทางแมเหลกไฟฟา ภาพมลกษณะภายนอกและโครงสรางภายในของไมโครโฟนชนดขดลวดเคลอนท ดงแสดงในภาพท 2-18 จากภาพจะเหนวามขดลวดพนอยในชองวางระหวางขวแมเหลก และมไดอะแฟรมซงเปนแผนวสดทมความบางและมความยดหยนสงยดตดอย โดยสวนของไดอะแฟรมนจะถกปดครอบตวฝาตะแกรงทมชองพรนเพอปองกนความเสยหายใดๆ ทจะเกดกบไดอะแฟรม

เมอคลนเสยงทไปกระทบกบผวของไดอะแฟรม กจะทาใหไดอะแฟรมเกดการสนกลบไปกลบมา สงผลใหขดลวดทยดตดอยกบไดอะแฟรมเคลอนทกลบไปกลบมาดวย ซงการเคลอนทของขดลวดตดเสนแรงแมเหลกทเกดจากแมเหลกถาวรกลบไปกลบมาน จะทาใหเกดเปนแรงดนไฟฟากระแสสลบทจะสามารถเหนยวนาผานขดลวดนออกไป (ซงเรยกกระบวนการนวา การเหนยวนาแมเหลกไฟฟา) ซงแรงดนไฟฟาทเปนไฟฟากระแสสลบนจะมรปคลนสญญาณลกษณะเดยวกบคลนเสยงทเปนตนกาเนดของสญญาณแรงดนไฟฟาน ดงแสดงในภาพท 2-17

ภาพท 2-18 แสดงการแปลงคลนเสยงใหเปนใหเปนสญญาณทางไฟฟาของไมโครโฟน

ไมโครโฟนชนดขดลวดเคลอนทนบางครงจะเรยกวา ไมโครโฟนแบบไดนามก (Dynamic Microphone) ทงนกเพราะโครงสรางภายในมการเคลอนทของขดลวดนนเอง ดงนนไมโครโฟนนนจะมอย หลายชนดซง แตละชนดจะมคณสมบตทแตกตางกน การทจะเลอก ไมโครโฟนมารบสญญาณเสยงการเตนของหวใจตองคานงถงคณสมบตของเสยงเตนของหวใจ ซงเสยงการเตนของ หวใจในคนปกตโดยทวไปจะมสญญาณเสยงอย ในยานของความถตาประมาณ 25-50 Hz และใน กรณทเปนผ ปวยจะมสญญาณเสยงทมความถในชวงความถตาและสงซงความถสง จะมคาไมเกน ประมาณ 1 kHz ดงนนในการทจะเลอกใชไมโครโฟนเพอทจะแปลงสญญาณเสยงหวใจใหอยใน รปสญญาณไฟฟา จะตองพจารณาถงผลการตอบสนองตอยานความถดงกลาว แสดงในภาพท 2-18

2.8.1 ความสามารถของไมโครโฟนพจารณาไดจากลกษณะสมบตทสาคญดงตอไปน 2.8.1.1 ความไว (sensitivity)

ความไว คอ คาอตราสวนของแรงดนเอาทพตทเกดจากไมโครโฟนเทยบกบความดนสยงทเขามามหนวยเปนโวลตตอปาสคาล (V/Pa) และหนวยเดซเบล (dB) ซงไมโครโฟนทดควรมความไวสง

2.8.1.2 พสยพลวต (Dynamic Range) พสยพลวต คอ พสยการวดของไมโครโฟนซงถกจากดการวดทระดบตาสด ดวยสญญาณรบกวนทางอเลกทรอนกส (Electronics Noise) ของไมโครโฟน (โดยสญญาณรบกวนทาง

อเลกทรอนกส คอ เอาทพตทเกดขนแมมความดนเสยงเขามายงไมโครโฟน) และถกจากดการวดทระดบสงสดดวยความไมเปนเชงเสนของไมโครโฟน และการเพยนของรปคลนพสยพลวต

2.8.1.3 ผลตอบสนองทางความถ (Frequency Response) การตอบสนองทางความถของไมโครโฟนคอความไวเทยบกบความถในอดมคต ไมโครโฟนควรจะมคาความไวเทากนตลอดทกความถหรอมผลตอบสนองความถทแบนราบ (Flat) แตในทางปฏบตจรงนนพบวา ผลตอบสนองทางความถเปนเพยงแตคอนขางแบนราบเทานน ในชวงขดจากดความถบนและลาง และผลตอบสนองความถจะลดลงอยางรวดเรวทขดจากดความถบนและลาง ไมโครโฟนจะมมากมายหลายรปแบบทแตกตางกนออกไป ไมวาจะเปนส ขนาด นาหนกและความคงทน การเลอกไมโครโฟนนนตองถกตองกบการใช ตองดวาชนดของไมโครโฟนตามการแปลงสญญาณหรอตามการออกแบบ และชนดใดเหมาะกบงาน ซงสามารถแบบชนดของไมโครโฟนได 6 ชนด คอ 1. ไดนามก ไมโครโฟน (Dynamic Microphone) 2. คอนเดนเซอร ไมโครโฟน (Condenser Microphone)

3. อเลคเตรต คอนเดนเซอร ไมโครโฟน ( Electret Condenser Microphone) 4. รบบอน ไมโครโฟน (Ribbon Microphone) 5. คารบอน ไมโครโฟน (Carbon Microphone) 6. เพยโซอเลคทรก ไมโครโฟน (Piezo- Electric Microphone)

ในการทดสอบเลอกใชคอนเดนเซอร ไมโครโฟน เนองจากมการตอบสนองความถอยในชวงตงแต 20 – 15,000 Hz อนพตอมพแดนซตา ความไวท 1 kHz เทากบ 6 mV/Pa ซงคอนเดนเซอร ไมโครโฟนสามารถเปลยนแปลงความดนเสยงไปเปนคาแรงดนทางไฟฟาซงจะมผลทาใหมสญญาณไฟฟาออกมาจากไมโครโฟน โดยสญญาณนสามารถนาไปใชในทางการแพทยได ซงจะตองคานงถงการตอบสนองตอยานความถดงกลาว ดงนนคอนเดนเซอร ไมโครโฟนสามารถใชเปนอปกรณทเปลยนสญญาณเสยงเปนสญญาณไฟฟาแตสญญาณทออกมาจะมคานอยจงตองนาไปขยายสญญาณใหเหมาะสมกบการนาไปใชงานจรงตามทตองการโดยแสดงในภาพท 2-19

ภาพท 2-19 แสดงวงจรและลกษณะของคอนเดนเซอร ไมโครโฟน [32] 2.9 ลาโพง (loudspeaker/speaker) ลาโพงเปนอปกรณไฟฟาเชงกลอยางหนงโดยทาหนาทเปลยนสญญาณแรงดนไฟฟาหรอกระแสไฟฟาใหเปนสญญาณเสยง เชน เสยงพด เสยงดนตร ใหเราไดยนผานทางวทย หรอโทรทศน เปนตน ลาโพงโดยทวไปจะเปนแบบแมเหลกถาวร นนคอ การทางานจะอาศยหลกการของสนามแมเหลกไฟฟา ลาโพงทพบกนโดยทวไปจะถกสรางจากแมเหลกถาวรทางานรวมกบแมเหลกไฟฟา ดงแสดงในภาพท 2-20 (ก) โดยทบรเวณฐานของตวลาโพงซงจะประกอบไปดวยไดอะแฟรมซงมลกษณะคลายกบแผนกระดาษบางๆ ยดตดอยกบกระบอกกลวงและมขดลวดพนอยรอบๆ ซงจะใชเปนตวสรางสนามแมเหลกไฟฟาใหเกดขน ซงการจดลกษณะแบบนเปนการใหขวแมเหลกถาวรขวหนงปรากฏอยภายในกระบอกกลวงทมขดลวดพนอยรอบๆน โดยเมอมกระแสไฟฟาไหลผานขดลวดในทศทางหนง จะทาใหเกดแรงปฏกรยาตอกนระหวางสนามแมเหลกของแมเหลกถาวร กบสนามแมเหลกไฟฟาทเกดจากการไหลของกระแสไฟฟาผานขดลวด สงผลใหตวกระบอกเคลอนทไปทางดานขวา ดงแสดงในภาพท 2-20 (ข) แตถาในกรณทกระแสไฟฟาไหลผานขดลวดในทศทางตรงกนขามกบตอนแรกกจะมผลใหตวกระบอกเคลอนทไปทางดานซาย ดงแสดงในภาพท 2-20 (ค) การเคลอนทของกระบอกกลวงทถกพนดวยขดลวดนจะทาใหไดอะแฟรมซงสามารถยดหดไดเกดการเคลอนทเขาออก โดยทศทางของการเคลอนทจะขนอยกบทศทางของกระแสไฟฟาทไหลผานเขาไปในขดลวด สาหรบปรมาณของกระแสไฟฟานนจะเปนตวกาหนดความเขม ของสนามแมเหลกทเกดขน ซงกหมายถงการควบคมการเคลอนทของไดอะแฟรมนนเอง

ภาพท 2-20 แสดงการทางานของลาโพง [31]

จากรป จะเหนวา เมอมสญญาณเสยง (Audio Signal) เชน เสยงพด หรอเสยงดนตรทเปลยนเปนสญญาณทางไฟฟาแลวถกสงผานเขามายงขดลวด ซงทศทางการไหลของกระแสไฟฟานนมการเปลยนแปลงกลบไปกลบมาทงสองทศทาง รวมทงปรมาณของกระแสไฟฟากแตกตางกนดวย จากเหตผลขางตนสงผลใหไดอะแฟรมเกดการสนเขาออกอยตลอดเวลาตามอตราการเปลยนแปลงของปรมาณกระแสไฟฟา ซงการสนของไดอะแฟรมนจะทาใหอากาศทสมผสอยกบไดอะแฟรมเกดการสนเชนเดยวกน ซงผลของการสนของโมเลกลอากาศทกระทบตอๆ กนออกไปนจะเกดเปนคลนเสยงทเราไดยนกนนนเอง

ลาโพงมดวยกนหลายแบบ คาวา ลาโพงมกจะเรยกรวมกน ทงดอกลาโพง หรอตวขบ (driver) และลาโพงทงต (speaker system) ทประกอบดวยลาโพงและวงจรอเลกทรอนกสสาหรบแบงยานความถ (ครอสโอเวอรเนตเวรก)ลาโพงนบเปนองคประกอบทสาคญในระบบเครองเสยง โดยมขนาดตงแตเลกเทาปลายนว จนถงใหญขนาดเสนผาศนยกลางนบสบนว โดยมโครงสรางทแตกตางกนตามชนดของลาโพงดงน

ทวตเตอร หรอ ทวทเตอร (tweeter) เปนลาโพงชนดหนงทออกแบบไวสาหรบเสยงทความถสง ซงมความถจาก 2,000 - 20,000 เฮตช ซงเปนความถสงสดทมนษยสามารถไดยนคาวาทวตเตอรมาจากเสยงของนกทวตเตอรทมความถสง ซงตรงขามกบวฟเฟอรทเปนเสยงความถตาจากเสยงของสนข จากเสยง วฟ วฟ

มดเรนจ คอลาโพงขนาดกลางของตลาโพงถกออกแบบมาเพอใหเสยงในชวงความถเปนกลางๆ คอไมสงหรอไมตามากเกนไป

วฟเฟอร คอลาโพงทมขนาดใหญสดของตลาโพงออกแบบมาเพอใหเสยงทมความถตา

ซบวฟเฟอร คอลาโพงททาหนาทขบความถเสยงตาสด มกมตแยกตางหาก และใชวงจรขยายสญญาณในตว

2.10 เครองตรวจฟง (stethoscope)

เปนเครองมอตรวจฟงทใชสงผานเสยงหวใจและเสยงปอดจากผนงทรวงอกไปยงหมนษยเปนเครองมอแรกทแพทยใชวนจฉยโรค ซงเครองตรวจฟงนยงคงเปนเครองมอทแพทยขาดไมไดสาหรบแพทยในปจจบน เครองตรวจฟงถกประดษฐโดย R. Laennec ซงเปนแพทยชาวฝรงเศสในปพ.ศ. 2359 ใชสาหรบตรวจโรคหญงสาว เครองตรวจฟงมสวนประกอบพนฐานหาองคประกอบ(ภาพท 2-21) คอ หฟง (ear pieces) กานค (binaurals) เครองยดโลหะ (metal brace) ทอสายยาง (tubing) และชนหนาอก (chest piece) หวฟงมโหมดการทางาน 2 แบบ คอโหมดไดอะแฟรม (diaphragm) และโหมดเบลล (bell) แตละโหมดจตองใช chest piece โดยเฉพาะไดอะแฟรมจะใชตรวจจบสญญาณความถสง ขณะทเบลลจะใชตรวจจบสญญาณความถตา ทนททเสยงถกตรวจจบโดย chest piece ทผวหนง เสยงจะถกนาผานทอสายยางและกานค ไปยงหฟง

ภาพท 2-21 แสดงเครองตรวจฟงทางกล

บทท 3 วธดาเนนการวจย

บทนจะนาเสนอในสวนของการออกแบบวงจรในการรบสญญาณเสยงหวใจและ สวนของวธการวเคราะหสญญาณเสยงหวใจซงรวมถงการออกแบบ Grapical User Interface เชอมตอกบผใช (โดยแสดงบลอกไดอะแกรมภาพท 3-1) 3.1 การออกแบบและสรางเครองรบสญญาณเสยงหวใจ

ภาพท 3-1 แสดงบลอกไดอะแกรมเครองวดและประมวลผลเสยงเตนของหวใจ

Microphone 1 Microphone 2

Amplifier 1 Amplifier 2

Loudspeaker

High Pass Filter 2 High Pass Filter 1

Low Pass Filter 1 Low Pass Filter 2

A/D Card

Software for Analysis

โดยใชไมโครโฟนเปนอปกรณทใช เปลยนสญญาณเสยงใหเปนสญญาณไฟฟา ซงสญญาณไฟฟาทออกมาจะมคานอยจงตองนาไปขยายดวยวงจรขยายสญญาณ หลงจากออกมาจากวงจรขยายสญญาณแลวสญญาณจะถกแบงออกไปสองสวน โดยสวนหนงจะนาไปขยายเพอขบเสยงออกทางลาโพง สวนอกสญญาณอกสวนหนงจะถกนาไปผานวงจร Highpass Filter และ Lowpass Filter กอนทจะะเขาสบอรด Analog to Digital Converter เพอรบคาไปวเคราะหดวยคอมพวเตอร โดยสามารถแสดงเปนบลอกไดอะแกรมของวงจรรบสญญาณเสยงหวใจ 3.2 วงจรในเครองรบเสยงหวใจ [13], [14]

ในเครองรบเสยงหวใจประกอบดวยวงจรในสวนตางๆไดแกวงจร Pre Amplifier, Main Amplifier, High Passfilter และ Low Passfilter 3.2.1 วงจรขยายสญญาณ(Amplifier) วงจรขยายสญญาณเปนวงจรททาหนาทในการปรบปรงสญญาณใหมขนาดของสญญาณใหมขนาดของสญญาณทเหมาะสมตอการนาไปใชงาน ตวขยายสญญาณ(Amplifiers)

ตวขยายพนฐานสญญาณเชงเสน (Simple Linear Amplifiers) เปนตวขยายสญญาณทมคณสมบตในการขยายขนาดใหเพมขนแบบเชงเสนกลาวคอ มอตราการขยายเปนจานวนเทาของสญญาณอนพตทปอนเขาตวขยาย วงจรขยายนมกจะนาไปใชในการขยายขนาดของสญญาณทไดรบจากอปกรณตรวจจบ เชน ตวตรวจจบอณหภมซงมสญญาณเอาทพตแรงดนตาระดบมลลโวลต คาทกาหนดอตราการขยายจะเรยกวาอตราการขยายหรอ Gain มหนวยเปนเดซเบล (dB) ซงสามารถคานวณไดจากสมการท 3-1

dB 10log10×= (3-1)

ซงจะเหมาะสาหรบอตราการขยายกาลงสามารถคานวณไดจากสมการท 3-2

dB 10log20×= (3-2)

อตราการขยายแรงดน โดยมฐานทคานวณมาจากอตราการขยายกาลง หากกาลงขยายมคานอยกวา 1 หมายความวาขนาดสญญาณเอาทพตมคานอยกวาสญญาณอนพต เรยกวงจรททาหนาทนวา วงจรลดทอน (Attenuator Circuit)

การใชวงจรขยายสญญาณจากไมโครโฟนใหมขนาดเหมาะสมกอนนาสญญาณไปกรองสญญาณรบกวนทความถตาออกไป ดวยวงจร High Pass Filter ในขนตอนตอไป โดยสวนของวงจรขยายสญญาณจะใช IC เบอร LM 324 ซงเปน Op-Amp ชนดทสามารถตอเขากบวงจรแบบใช

แบตเตอรรเปนแหลงจายไฟเพยงแหลงเดยวได โดยวงจรขยาย สญญาณจะแสดงในภาพท 3-2 การออกแบบวงจร

Av += 1

หรอ

RRAv +=

จากวงจรจะไดวา 341

RRAv += =

+=KKAv

Av = 10 เทา จากวงจรเลอกใช R ปรบคาได จะไดเกณฑการขยาย ตงแต 10 เทา ดงนนวงจรตามภาพท 3-2 สามารถแสดงวงจรทมอตราการขยายได 10 เทา

ภาพท 3-2 แสดงวงจรขยายสญญาณ

3.2.2 วงจรกรองสญญาณความถผาน(Filters)

วงจรกรองความถผาน (Filters) สามารถแบงออกเปน 2 แบบใหญ คอ แบบพาสซพ (Passive

Filters) และแบบแอคทพ (Active Filters) วงจรกรองความถผานเปนวงจรทสามารถทาหนาทเลอกความถทตองการหรอตดความถทไมตองการออกกได การใชงานวงจรกรองความถผานสามารถใชกรองสญญาณรบกวน หรอกรองเอาสญญาณขาวสารออกมาจากคลนพาหะในระบบวทย ดงนนอปกรณทนามาใชในวงจรกรองความถผาน ถาเปนแบบพาสซพจะใชตวตานทาน ตวเกบประจ และตวเหนยวนา สวนในวงจรกรองความถผานแบบแอคทพ จะใชตวตานทาน ตวเกบประจ รวมกบอปกรณทสามารถทาการขยายสญญาณ เชน ออปแอมป

วงจรกรองความถผานทนามาใชจะม 2 ชนด คอ - วงจรกรองความถตาผาน (Low Pass Filter) - วงจรกรองความถสงผาน (High Pass Filter)

3.2.3 วงจรกรองสญญาณความถตาผาน วงจรกรองสญญาณความถตาผาน (Low Pass Filter)

เปนวงจรซงจะยอมใหความถผานไดในชวงตงแตสญญาณทเปนแรงดน DC ไปจนถงความถคตออฟ (Cut-Off frequency) แทนดวยเครองหมาย fc ความถคตออฟ คอ ความถ ณ ขณะทอตราขยายของวงจรมคาลดลงไป 0.707 เทาของอตราขยายปกต ถามความถทสงเกน fc ผานวงจรจะลดทอนขนาดความถนนจนมคานอยมากๆ (โดยแสดงในภาพท 3-3)

วธการออกแบบและสรางดงน ในการออกแบบเลอกใชออปแอมปเบอร LM324 ซงเปนชนด single supply การออกแบบวงจรขยายสญญาณแบบไมกลบเฟส สมการทใชในการออกแบบ

RA += 1

การออกแบบวงจร fc = 2000 Hz

C6 = 100 nF

0.707 Rπ

µF) .1(2000Hz)(02

0.707 π

= 562.61 KΩ ใช R คา 560 KΩ แทน R = R1 = R2

C5 = 2C1 = 2(0.1 μF ) = 200 nF

ใช C2 คา 200 nF แทนคาในวงจร

ภาพท 3-3 แสดงวงจรกรองสญญาณความถตาผาน

3.2.4 วงจรกรองสญญาณความถสงผาน วงจรกรองสญญาณความถสงผาน (High Pass Filter)

เปนวงจรซงจะทาการลดทอนสญญาณความถตาๆ ใหหมดไป โดยเลอกไวเฉพาะสญญาณความถสงทตองการเทานน ชวงความถทเปนชวงผานจะอยในชวงตงแตความถคตออฟขนไป คอ ตรงขามกบวงจรกรองความถตาผานนนเอง (โดยแสดงในภาพท 3-4) การออกแบบวงจร fc = 20 Hz C1 = C2 = 100 nF

1.414 Rπ

µF) (20Hz)(0.12

1.414 π

= 112.52 KΩ ใช R1 คา 112 KΩ แทน R2 = 2R1 = 2(112 KΩ)

= 224 KΩ ใช R2 คา 225 KΩ แทน

ภาพท 3-4 แสดงวงจรกรองสญญาณความถสงผาน

การเชอมตอวงจรโดยสญญาณจะผานวงจรกรองสญญาณความถสงผานเพอใหสญญาณทมความถมากกวา 20 Hz ผานวงจรไดจากนนสญญาณจะผานวงจรกรองสญญาณความถตาผานเพอใหสญญาณทมความถนอยกวา 2,000 Hz ผานวงจร ดงนนเมอสญญาณผานวงจรกรองสญญาณแลว จะไดสญญาณชวงความถ 20-2,000 Hz แสดงการเชอมตอวงจรในภาพท 3-5

ภาพท 3-5 แสดงการเชอมตอวงจร 4th order High Pass Filter and Low Pass Filter

3.2.5 ตวแปลงสญญาณอนาลอกเปนสญญาณดจตอล (Analog to Digital Converter) [16]

สญญาณเสยงหวใจทรบมานนหลงจากผานวงจรรบและขยายสญญาณแลวสญญาณจะอย ใน รปสญญาณไปฟาแบบอนาลอกซงเมอตองการวเคราะหผลดวยเครองคอมพวเตอรนนตองแปลงสญญาณใหอย ในรปสญญาณดจตอลเสยกอนโดยอปกรณทเลอกใชคอการด Analog to Digital Converter ของ National ร น NI 6014 ดงแสดงในภาพท 3-6 และแสดงบลอกไดอะแกรมของการดแปลงสญญาณอนาลอกเปนสญญาณดจตอล ในภาพท 3-7

ภาพท 3-6 แสดงลกษณะของการด Analog to Digital Converter ของ National ร น NI 6014

คณสมบตของ A/D Card ร น NI PCI-6014 ทสาคญคอ -มอนาลอกอนพตขนาด 16 บต จานวน 16 ชอง ความเรวสงสด 200 kS/s -มอนาลอกเอาตพตขนาด 16 บต จานวน 2 ชอง ความเรวสงสดถง 10 kS/s -Digital triggering -มดจตอลอนพต/เอาทพตทงหมดอยางละ 8 ชอง(TTL/CMOS) และมไทมเมอร/เคาท เตอรขนาด 24 บตอยางละ 2 ตว -ชวงของอนาลอกอนพต 4 ระดบ -ใชไดกบระบบปฏบตการ วนโดว XP/2000/NT หรอ Linux, Mac OS X -ใชไดซอรฟแวรสาเรจรปเชน LabVIEW, LabWindows/CVI, Measurement Studio, VI Logger, Visual Basic, C/C++

ภาพท 3-7 บลอกไดอะแกรมของการดแปลงสญญาณอนาลอกเปนสญญาณดจตอล [16] 3.2.4 Connector

Connector เปนอปกรณทใชในการเชอมตอระหวางคอมพวเตอรกบการดแปลงสญญาณอนาลอกเปนสญญาณดจตอล เปนเชอมตอทใชไดกบ A/D Card ร น NI PCI-6014

Connector มชองสญญาณ 0-15 โดยมเชอมตอกบสายสญญาณ 1 ตาแหนง และตาแหนงเปรยบเทยบสญญาณ 1 ตาแหนง และม กราวด อก1ตาแหนง (แสดงบลอกไดอะแกรมภาพท 3-8) ซงสตรการใชคอ ACH<i, i+8> (i = 0..7) เชนตองการใหสญญาณเขาทชองสญญาณ 0 (ACH O) คอชองสญญาณท 68 แทนคาในสมการจะได 0 + 8 = 8 ซง ACH 8 คอชองสญญาณท 34 และม AIGND ทชองสญญาณท 67 กราวด

ภาพท 3-8 แสดงบลอกไดอะแกรมของConnector

3.3 โปรแกรมรบและวเคราะหผลสญญาณเสยงของหวใจ

สาหรบโปรแกรมทนามาใช คอ โปรแกรม MATLAB โดยใชรบและวเคราะหสญญาณโดยมGraphical User Interface ของโปรแกรม MATLAB ชวยในการเชอมตอกบผใชงาน โดยในสวน ของโปรแกรมจะแบงเปนสวนของ การรบสญญาณเขา การเลอกชวงสญญาณทตองการวเคราะห ดวยการวเคราะหสญญาณเสยงหวใจดวย Continuous Wavelet Transform โดยใช Mother Wavelet ทมชอวา Morlet เพอดรปแบบองคประกอบของสญญาณเสยง ของหวใจโดยสามารถแยกความปกตและผดปกตออกจากกนได โดยแสดงการเขยนคาสงในโปรแกรม Matlab ซงเขยนแยกเปนสวนตางๆ ของโปรแกรมดงตอไปน

3.3.1 โปรแกรมสวนรบสญญาณเขา การรบสญญาณเสยงหวใจจะรบผานทางการด Analog to Digital Converter ของ National รน NI 6014 โดยใชคาสงดงตอไปน AI = analoginput('nidaq',1); เปนคาสงเรยกใชตว Analog to Digital Converter ของ National ร น NI 6014 chan = addchannel(AI,[0,7]); เลอกชองทจะรบสญญาณจาก Connector เลอกชองสญญาณ [0,7] เพอปองกนสญญาณรบกวน duration = handles.duration ; กาหนดคาความยาวทจะรบขอมลโดยเลอกไดจากหนาจอGUI start(AI); trigger(AI); เพอรบขอมล data = getdata(AI); bb=size(data); ตรวจสอบขนาดของขอมล handles.data = data; axes(handles.axes1); กาหนดใหวาดกราฟในชองกราฟท 1 handles.data = data; axes(handles.axes5); กาหนดใหวาดกราฟในชองกราฟท 5 plot (data); วาดกราฟ handles.metricdata.bblo = 1; handles.metricdata.bbhi = bb(1:1); save sig data Fs duration เกบขอมลสญญาณลงในแฟม sig.mat delete(AI); clear AI ; ลบขอมลใน Memory set(handles.edit_beginer, 'String', 1); 3.3.2 โปรแกรมในสวนของการเลอกชวงของสญญาณทนามาวเคราะห โดยแบงเปนสวนตางๆคออ การรบขอมลแลวแสดงผล การวเคราะหและการแสดงผลการวเคราะหสญญาณ โดยใชคาสงดงตอไปน ก) การรบขอมลและกาหนดชวงสญญาณ bblo = str2double(get(hObject, 'String')); กาหนดรบคาจดแรกของสญญาณทเลอก if isnan(bblo) set(hObject, 'String', 0); errordlg('Input must be a number','Error'); end bblo; handles.metricdata.bblo = bblo; สงคาทไดในรปของตวแปร bbhi = str2double(get(hObject, 'String')); กาหนดรบคาจดสดทายของสญญาณทเลอก

if isnan(bbhi) set(hObject, 'String', 0 errordlg('Input must be a number','Error'); end bbhi; handles.metricdata.bbhi = bbhi; สงคาทไดในรปของตวแปร

ข) การวเคราะหสญญาณทเลอก data=handles.data; เรยกคาสญญาณ data_select=data(handles.metricdata.bblo:handles.metricdata.bbhi); กาหนดคาของสญญาณใหอยในชวงทตองการทงคาเรมตนและคาสดทาย axes(handles.axes2); กาหนดใหวาดกราฟในชองกราฟท 2 axes(handles.axes6); กาหนดใหวาดกราฟในชองกราฟท 6 plot (data_select); วาดกราฟ handles.data_select = data_select ; เกบคาของสญญาณทเลอกในรปของตวแปร

3.3.3 การวเคราะหสญญาณเสยงหวใจโดยการหาคาพลงงาน โดยใชคาสงดงตอไปน data=handles.data; เรยกคาสญญาณ data_select=data(handles.metricdata.bblo:handles.metricdata.bbhi); M=s(:,2); M1=s(:,1); MR=M1(handles.metricdata.bblo:handles.metricdata.bbhi); c=cwt(MR,10:200,'morl'); เลอกชวงสญญาณและเวฟเลตแม cm=abs(c); E1=sum(sum(cm(1:60,:))) MR=M2(handles.metricdata.bblo:handles.metricdata.bbhi); c=cwt(MR,10:200,'morl'); cm=abs(c); E2=sum(sum(cm(1:60,:))) set(handles.text14,'String',E2);

set(handles.text13,'String',E1); แสดงคาทไดในชองท 13 set(handles.text14,'String',E2); แสดงคาทไดในชองท 14

3.3.4 การวเคราะหสญญาณเสยงหวใจดวย Continuous Wavelet Transform โดยใชคาสงดงตอไปน data=handles.data; เรยกคาสญญาณ data_analysis=data(handles.metricdata.bblo:handles.metricdata.bbhi); handles.data_analysis = data_analysis ; c=cwt(data_analysis,1:1.5:300,'morl'); เอาคาสญญาณทเลอกมาวเคระหดวย Continuous Wavelet Transform

axes(handles.axes3); กาหนดใหวาดกราฟในชองกราฟท 3

axes(handles.axes7); กาหนดใหวาดกราฟในชองกราฟท 7 3.4 การออกแบบ Graphical User Interface สาหรบการใช Graphical User Interface ชวยใหผใชโปรแกรมมความสะดวกในการตดตอกบเครองไดงายขน เนองดวยโปรแกรม Interface ทนยมใชนนมอย แพรหลายไดแก Visual Basic, Visual C++, Lab View และ MATLAB เปนตน เนองจากโปรแกรม MATLABมความสามารถในการวเคราะหสญญาณทางตวเลขไดดและยงมฟงกชนสาหรบ Interface อกดวยจงไดเลอกใช Graphical User Interface ของ MATLAB ดงแสดงภาพท 3-9 จะแสดงจอของ Graphical User Interface ทไดออกแบบขนมา

ภาพท 3-9 แสดงหนาจอของ Graphical User Interface ทไดออกแบบ จากภาพท 3-9 จะเหนไดวาประกอบดวยหนาตางสาหรบแสดงกราฟ ชองวางสาหรบเตม ตวเลขและป มตางๆ ทออกแบบมาโดยแตละหนาตางและป มตางๆมหนาทดงตอไปน 3.4.1 หมายเลข 1 แสดงกราฟของสญญาณเสยงหวใจทรบเขามาของตาแหนงท 1 3.4.2 หมายเลข 2 แสดงกราฟของสญญาณเสยงหวใจทรบเขามาของตาแหนงท 2 3.4.3 หมายเลข 3 แสดงกราฟของสญญาณเสยงหวใจของตาแหนงท 1 ทไดเลอกไวสาหรบนามาวเคราะหดวย Wavelet 3.4.4 หมายเลข 4 แสดงกราฟของสญญาณเสยงหวใจของตาแหนงท 2 ทไดเลอกไวสาหรบนามาวเคราะหดวย Wavelet 3.4.5 หมายเลข 5 แสดงกราฟของสญญาณเสยงหวใจทผานการวเคราะหดวย Wavelet ของตาแหนงท 1

3.4.6 หมายเลข 6 แสดงกราฟของสญญาณเสยงหวใจทผานการวเคราะหดวย Wavelet ของตาแหนงท 2

3.4.7 หมายเลข 7 แสดงคาพลงงานของสญญาณเสยงหวใจทผานการวเคราะหดวย Continuous Wavelet Transform ของตาแหนงท 1

10 11 12 13

3.4.8 หมายเลข 8 แสดงคาพลงงานของสญญาณเสยงหวใจทผานการวเคราะหดวย Continuous Wavelet Transform ของตาแหนงท 2

3.4.9 หมายเลข 9 แสดงปมกดเพอเรมการวดสญญาณเสยงหวใจ

3.4.10 หมายเลข 10 แสดงชองวางเพอใสคาเรมตนของชวงสญญาณเสยงหวใจทเลอกมาวเคราะห 3.4.11 หมายเลข 11 แสดงชองวางเพอใสคาสดทายของชวงสญญาณเสยงหวใจทเลอกมาวเคราะห 3.4.12 หมายเลข 12 แสดงปมกดเพอใชแสดงสญญาณเสยงหวใจในชองหมายเลข 3 และ 4 จากการเลอกชวงสญญาณของหมายเลข 10 และ 11 3.4.13 หมายเลข 13 แสดงปมกดเพอเรมวเคราะหสญญาณเสยงหวใจดวย Continuous Wavelet Transform

บทท 4 การทดลอง

กอนทจะนาเครองไปทาการทดลองรบเสยงหวใจเพอการวเคราะหเสยงหวใจนนตองทดสอบความสามารถของ เครองในสวนตางๆไดแกการตอบสนองความถของวงจรขยายสญญาณ, การตอบสนองความถของวงจร High Pass และ Low Pass Filter หลงจากนนจงสามารถนาเครองมาทดลองรบสญญาณเสยงหวใจจาก อาสาสมครมาวเคราะหเพอเกบเปนคามาตรฐานได 4.1 การทดสอบความสามารถของวงจรตางๆ 4.1.1 การทดสอบการตอบสนองความถของวงจรขยายสญญาณ การทดสอบการตอบสนองความถของวงจรขยายสญญาณทมอตราการขยายสญญาณเทากบ 10 เทา ทดสอบโดยปอนสญญาณจากเครองกาเนดสญญาณ โดยตงคาแอมปลจดของคลนไวท 1.0 โวลต โดยจายสญญาณทคาความถตางๆ แลววดสญญาณทออกมาดวยออสซโลสโคป จากนนแสดงคาในรปของกราฟของความถกบขนาดสญญาณหลงขยาย โดยคาทไดจากการทดลองแสดงในตารางท 4-1 และแสดงกราฟการตอบสนองความถของวงจรขยายสญญาณในภาพท 4-1

ตารางท 4-1 แสดงตารางบนทกผลของความถกบขนาดสญญาณหลงขยายดวยวงจรขยายสญญาณ Frequency Vin Vout

1Hz 1.0 V 10 V

5 Hz 1.0 V 10 V

10 Hz 1.0 V 10 V

20 Hz 1.0 V 10 V

50 Hz 1.0 V 10 V

100 Hz 1.0 V 10 V

500 Hz 1.0 V 10 V

1000 Hz 1.0 V 10 V

2000 Hz 1.0 V 10 V

3000 Hz 1.0 V 10 V

4000 Hz 1.0 V 9.74 V

5000 Hz 1.0 V 9.46 V

จากตารางท 4-1 แสดงผลการตอบสนองความถของวงจรขยายสญญาณทไดจากการทดสอบ ซงโดยตงคาแอมปลจดของคลนไวท 1.0 โวลต โดยคาเอาทพตทผานวงจรเทากบ 10 โวลต โดยมคาความถนอยกวา 3,000 Hz แตเมอคาความถมาก 3,000 Hz คาเอาทพตทผานวงจรจะมคาลดลง

Vout (V)

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Frequency (Hz)

ภาพท 4-1 แสดงกราฟการตอบสนองความถของวงจรขยายสญญาณ

4.1.2 การทดสอบการตอบสนองความถของ High Pass Filter การทดสอบการตอบสนองความถของวงจร High Pass Filter ท 20 Hz ทาไดโดยการปอนสญญาณจากเครองกาเนดสญญาณโดยจายสญญาณทมคาแอมปลจด 1.0 โวลตแลวเปลยนความถเปนคาตางๆ แสดงคาในตารางท 4-2 แลวแสดงคาการตอบสนองความถของวงจร High Pass Filter ท 20 Hz เปนรปของกราฟแสดงในภาพท 4-2 ตารางท 4-2 แสดงตารางบนทกผลการตอบสนองความถของวงจร High Pass Filter ท 20 Hz

Frequency Vin Vout

1Hz 1.0 V 0 V

5 Hz 1.0 V 0 V

10 Hz 1.0 V 0.18 V

15 Hz 1.0 V 0.36 V

20 Hz 1.0 V 0.74 V

25 Hz 1.0 V 0.88 V

30 Hz 1.0 V 1 V

35 Hz 1.0 V 1 V

40 Hz 1.0 V 1 V

50 Hz 1.0 V 1 V

จากตารางท 4-2 แสดงผลการตอบสนองทางความถของวงจร High Pass Filter ทไดจากการทดสอบ ซงคาแรงดนเอาทพตของวงจรจะมขนาดของสญญาณเพมขนจนเทากบสญญาณอนพตหลงจากทผานชวงความถคตออฟท 20 Hz

ภาพท 4-2 แสดงผลตอบสนองความถของวงจร High Pass Filter ท 20 Hz จากภาพท 4-2 เมอนาคาทไดมาเขยนกราฟผลตอบสนองทางความถของวงจรกรองผานความถสง จะเหนวาความถสงจะได Gain เทากบ 1 เมอคาความถมคาเทากบความถคตออฟ (fc) ขนาดของ Gain จะมคาเทากบ 0.707 หรอ -3dB หลงจากนนเมอความถมคาตาลง ผลตอบสนองความถของวงจรจะมอตราการเปลยนแปลงทลดลง ซงจากกราฟผลการตอบสนองความถสามารถทจะคานวณหาความคลาดเคลอนของวงจรกรองผานความถสงแบบบทเทอรเวอธทเมอคาความถคตออฟ (fc) ททาการออกแบบมคาเทากบ 20 Hz และคาความถทไดจากกราฟเทากบ 19 Hz

เปอรเซนตความคลาดเคลอน 100×−

2019×

HzHzHz

%5= จากการออกแบบสรางวงจรกรองผานความถสงแบบบทเทอร เวอธท โดยกาหนดคาความถคตออฟ (fc) ของวงจรท 20 Hz ซงจากการทดสอบพบวาคาความถคตออฟ (fc) ของวงจรมคาเทากบ 20 Hz เปอรเซนตความคลาดเคลอน 5% หลงจากผานชวงความถคตออฟแลวขนาดของสญญาณเอาทพตจะมขนาดของสญญาณจะเพมขนจนเทากบสญญาณอนพต

4.1.3 การทดสอบการตอบสนองความถของ Low Pass Filter การทดสอบการตอบสนองความถของวงจร Low Pass Filter ท 2,000 Hz ทาไดโดยการปอนสญญาณคลนจากเครองกาเนดสญญาณโดยจายสญญาณทมคาแอมปลจด 2.0 โวลตแลวเปลยนความถเปนคาตางๆ แสดงคาทตารางท 4-3 แลวแสดงคาการตอบสนองความถของวงจร Low Pass Filter ท 2,000 Hz เปนรปของกราฟแสดงในรปของกราฟภาพท 4-3 ตารางท 4-3 แสดงตารางบนทกผลการตอบสนองความถของวงจร Low Pass Filter ท 2,000 Hz

Frequency Vin Vout

1000 Hz 2.0 V 2.00 V

1100 Hz 2.0 V 2.00 V

1200 Hz 2.0 V 2.00 V

1300 Hz 2.0 V 2.00 V

1400 Hz 2.0 V 1.94 V

1500 Hz 2.0 V 1.88 V

1600 Hz 2.0 V 1.76 V

1700 Hz 2.0 V 1.68 V

1800 Hz 2.0 V 1.54 V

1900 Hz 2.0 V 1.36 V

2000 Hz 2.0 V 1.20 V

2100 Hz 2.0 V 1.02 V

2200 Hz 2.0 V 0.94 V

2300 Hz 2.0 V 0.76 V

จากตารางท 4-3 แสดงผลการตอบสนองทางความถของวงจร Low Pass Filter ทไดจากการทดสอบ ซงคาแรงดนเอาทพตของวงจรจะมขนาดของสญญาณทถกลดทอนลงไป หลงจากทผานชวงความถคตออฟท 2,000 Hz

0 500 1000 1500 2000 2500

Frequency (Hz)

Vout (V)

ภาพท 4-3 แสดงผลตอบสนองความถของวงจร Low Pass Filter ท 2,000 Hz จากภาพท 4-3 เมอนาคาทไดมาเขยนกราฟผลตอบสนองทางความถของวงจรกรองผานความถตา จะเหนวาความถตาจะได Gain เทากบ 1 เมอคาความถมคาเทากบความถคตออฟ (fc) ขนาดของ Gain จะมคาเทากบ 0.707 หรอ -3dB เนองจาก Gain เทากบ 2 เมอคาความถมคาเทากบความถคตออฟ (fc) ขนาดของ Gain จะมคาเทากบ 1.414 หลงจากนนเมอความถมคาสงขน ผลตอบสนองความถของวงจรจะมอตราการเปลยนแปลงทลดลง จากกราฟผลตอบสนองความถสามารถทจะคานวณหาความคลาดเคลอนของวงจรกรองผานความถตาแบบบทเทอรเวอธท เมอคาความถคตออฟ (fc) ททาการออกแบบมคาเทากบ 2,000 Hz และคาความถทไดเทากบ 1,840 Hz

เปอรเซนตความคลาดเคลอน 100×−

1002000

20001840×

HzHzHz

%8= จากการออกแบบสรางวงจรกรองผานความถตาแบบบทเทอร เวอธท โดยกาหนดคาความถคตออฟ (fc) ของวงจรท 2,000 Hz ซงจากการทดสอบคาความถคตออฟ (fc) ของวงจรมคา

เทากบ 1,840 Hz เปอรเซนตความคลาดเคลอน 8% หลงจากผานชวงความถคตออฟแลวขนาดของสญญาณเอาทพตจะถกลดทอนลงไป 4.2 การเกบคาสญญาณเสยงหวใจ การเกบคาสญญาณเสยงหวใจนนจะทาการเกบโดยการวดดวย Stethoscope ทฝงดวย ไมโครโฟนมาดกจบสญญาณเสยงหวใจ (ภาพท 4-4) จะวดโดยใชคา Sampling Frequency ท 4,000 Hz ใชคา Cut Off Frequency คอ 2,000 Hz โดยแตละตวอยางจะเกบคา 4 ตาแหนง หลงจากเกบคาแลวจะแสดงคาทวดไดของแตละคนในรปของกราฟสญญาณเสยง กราฟของคาสมประสทธหลงจากวเคราะหสญญาณเสยง S1 สญญาณเสยง S2 และ สญญาณเสยงการเตนหนงรอบการเตนของหวใจ

ภาพท 4-4 แสดงหววดเสยงหวใจ 4.2.1 การทดสอบเครองโดยนาไปวดสญญาณเสยงหวใจแลวแสดงผลในรปของกราฟ โดยจะวดคนละ 3 ครงโดยการวดครงแรกจะใหหายใจเขาออกปกตแลวเกบสญญาณ 30 วนาท ครงทสองใหหายใจเขาใหลกทสดแลวกลนไว สวนครงทสามใหหายใจออกใหหมดแลวกลนไว โดยครงทสองและสามการวดจะวดครงละประมาณ 5-10 วนาท โดยการวดจะใหนอนหงายและรสกผอนคลายทสด แลวทาการวดสญญาณเสยงหวใจ โดยแสดงใหเหนลกษณะของกราฟดงภาพท 4-5 แสดงผลการวดแบบหายใจปกต ภาพท 4-6 แสดงผลการวดแบบหายใจเขาสดแลวกลนไว และ

ในภาพท 4-7 แสดงผลการวดแบบหายใจออกแลวกลนไว

0 2000 4000 6000 8000 10000 120001

ภาพท 4-5 แสดงผลการวดแบบหายใจปกต

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000-2

ภาพท 4-6 แสดงผลการวดแบบหายใจเขาสดแลวกลนไว

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000-1.5

ภาพท 4-7 แสดงผลการวดแบบหายใจออกแลวกลนไว

4.3 ขอมลสญญาณเสยงหวใจจากอาสาสมคร การเกบขอมลโดยจะวดคนละ 3 ครงโดยการวดครงแรกจะใหหายใจเขาออกปกตแลวเกบสญญาณเสยงหวใจ 30 วนาท ครงทสองใหหายใจเขาใหลกทสดแลวกลนไว สวนครงทสามใหหายใจออกใหหมดแลวกลนไว โดยครงทสองและสามการวดจะวดครงละ 5-10 วนาทโดยการวดจะใหนอนหงายและรสกผอนคลายทสดแลวจงวดสญญาณเสยงหวใจ โดยนา Stethoscope วางทตาแหนง Aortic Area และ Mitral Area ตามลาดบซงจะไดสญญาณทชดเจน (ดขอ2.5) แลวแสดงคาการคานวณพลงงานของ S1 ถง S2 โดยแสดงตงแตภาพท 4-8 ถง ภาพท 4-20

4.3.1 อาสาสมครคนท 1 เพศชาย อาย 23 ป นาหนก 52 กโลกรม สวนสง 169 เซนตเมตร สขภาพแขงแรง ไมมโรคประจาตว ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-8

ภาพท 4-8 แสดงผลการตรวจวด

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟทเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ CWT Analysis of Signal โดยกราฟทไดทง Signal 1 และ Signal 2 มลกษณะทราบเรยบสมาเสมอ เนองจากวาเสยงหวใจทปกตจะมลกษณะและจงหวะทสมาเสมอ ซงสามารถเหนเสยงหวใจหลกคอ S1 และ S2 ไดอยางชดเจน

คาพลงงาน Signal 1 ได 32663.6 คาพลงงาน Signal 2 ได 21222.3

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของ

สวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ

กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟทเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ CWT Analysis of Signal โดยกราฟทไดทง Signal 1 และ Signal 2 มลกษณะทราบเรยบสมาเสมอ เนองจากวาเสยงหวใจทปกตจะมลกษณะและจงหวะทสมาเสมอ ซงสามารถเหนเสยงหวใจหลกคอ S1 และ S2 ไดอยางชดเจน

4.3.3 อาสาสมครคนท 3 เพศหญง อาย 24 ป นาหนก 48 กโลกรม สวนสง 159 เซนตเมตร สขภาพแขงแรง ไมมโรคประจาตว ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-10

ภาพท 4-10 แสดงผลการตรวจวด จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟทเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ CWT Analysis of Signal โดยกราฟทไดทง Signal 1 และ Signal 2 มลกษณะทราบเรยบสมาเสมอ เนองจากวาเสยงหวใจทปกตจะมลกษณะและจงหวะทสมาเสมอ ซงสามารถเหนเสยงหวใจหลกคอ S1 และ S2 ไดอยางชดเจน

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟทเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ CWT Analysis of Signal โดยกราฟทไดทง Signal 1 และ Signal 2 มลกษณะทราบเรยบสมาเสมอ เนองจากวาเสยงหวใจทปกตจะมลกษณะและจงหวะทสมาเสมอ ซงสามารถเหนเสยงหวใจหลกคอ S1 และ S2 ไดอยางชดเจน คาพลงงาน Signal 1 ได 18661.8 คาพลงงาน Signal 2 ได 7770.14

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟทเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ CWT Analysis of Signal โดยกราฟทไดทง Signal 1 และ Signal 2 มลกษณะทราบเรยบสมาเสมอ เนองจากวาเสยงหวใจทปกตจะมลกษณะและจงหวะทสมาเสมอ ซงสามารถเหนเสยงหวใจหลกคอ S1 และ S2 ไดอยางชดเจน คาพลงงาน Signal 1 ได 14061 คาพลงงาน Signal 2 ได 35967.6

ภาพท 4-15 แสดงผลการตรวจวด จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟทเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ CWT Analysis of Signal โดยกราฟทไดทง Signal 1 และ Signal 2 มลกษณะทราบเรยบสมาเสมอ เนองจากวาเสยงหวใจทปกตจะมลกษณะและจงหวะทสมาเสมอ ซงสามารถเหนเสยงหวใจหลกคอ S1 และ S2 ไดอยางชดเจน

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟทเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบ กราฟ CWT Analysis of Signal โดยกราฟทไดทง Signal 1 และ Signal 2 มลกษณะทราบเรยบสมาเสมอ เนองจากวาเสยงหวใจทปกตจะมลกษณะและจงหวะทสมาเสมอ ซงสามารถเหนเสยงหวใจหลกคอ S1 และ S2 ไดอยางชดเจน คาพลงงาน Signal 1 ได 26590.9 คาพลงงาน Signal 2 ได 25949

4.4 ขอมลสญญาณเสยงหวใจจากผปวยโรคหวใจโรงพยาบาลศรราช โดยผปวยไดรบการวนจฉยจากแพทยโดยผานการตรวจวเคราะหดวยวธ Echocardiography (การตรวจหวใจดวยคลนเสยงสะทอนความถสง) ซงไดรบการยนยนจากแพทยวาคนไขมความผดปกตของลนหวใจ การเกบขอมลโดยจะวดคนละ 3 ครงโดยการวดครงแรกจะใหหายใจเขาออกปกตแลวเกบสญญาณเสยงหวใจ 30 วนาท ครงทสองใหหายใจเขาใหลกทสดแลวกลนไว สวนครงทสามใหหายใจออกใหหมดแลวกลนไว โดยครงทสองและสามการวดจะวดครงละ 5-10 วนาทโดยการวดจะใหนอนหงายและรสกผอนคลายทสดแลวจงวดสญญาณเสยงหวใจ โดยวาง Stethoscope ทตาแหนง Aortic Area และ Mitral Area ตามลาดบซงจะไดสญญาณทชดเจน (ดขอ2.5) แลวแสดงคาการคานวณพลงงานของ S1 ถง S2 โดยแสดงตงแตภาพท 4-21 ถงภาพท 4-31

4.4.1 ผปวยคนท 1 เพศชาย อาย 58 ป นาหนก 72 กโลกรม สวนสง 165 เซนตเมตร มลษณะอวน ผปวยเปนโรค aortic stenosis ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-21

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะไมเรยบและมความเปนไมระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟไมเรยบและไมเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ กราฟ CWT Analysis of Signal โดยกราฟทไดทง Signal 1 และ Signal 2 มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบสวนประกอบความถสง (ทสเกลคาตา) ระหวางเสยง S1 และ S2 ซงดจากกราฟจะเหนสญญาณความถสง เกดจาก systolic murmurs โดยจะเหนสญญาณความถสงชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 1 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Aortic Area

4.4.2 ผปวยคนท 2 เพศหญง อาย 68 ป นาหนก 33 กโลกรม สวนสง 148 เซนตเมตร มลษณะผอม ผปวยเปนโรค aortic stenosis ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-22

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะไมเรยบและมความเปนไมระเบยบรวมทงมลกษณะ

ของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ

กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟไมเรยบและไมเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ

กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบสวนประกอบความถสง (ทสเกลคาตา) ระหวางเสยง S1 และ S2 ซงเกดจาก systolic murmurs โดยจะเหนสญญาณความถสงชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 1 เนองจากเปนการวดท

ตาแหนง Aortic Area คาพลงงาน Signal 1 ได 79327 คาพลงงาน Signal 2 ได 69163.9

4.4.3 ผปวยคนท 3 เพศชาย อาย 48 ป นาหนก 58 กโลกรม สวนสง 164 เซนตเมตร มลษณะสนทด ผปวยเปนโรค aortic stenosis ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-23

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะไมเรยบและมความเปนไมระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟไมเรยบและไมเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบ

สวนประกอบความถสง (ทสเกลคาตา) ระหวางเสยง S1 และ S2 ซงเกดจาก systolic murmur โดยจะเหนสญญาณความถสงชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 1 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Aortic Area

คาพลงงาน Signal 1 ได 55910 คาพลงงาน Signal 2 ได 57469

4.4.4 ผปวยคนท 4 เพศชาย อาย 67 ป นาหนก 41 กโลกรม สวนสง 157 เซนตเมตร มลษณะผอมเลกนอย ผปวยเปนโรค aortic regurgitation ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-24

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะไมเรยบและมความเปนไมระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ

กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟไมเรยบและไมเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจาก

ผปวยมความผดปกตของลนหวใจ กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบจะ

เหน murmur ความถตาในชวง S2 ซงเกดจากการไหลกลบของเลอดจากหลอดเลอดแดง aorta ไปยงหวใจหองลางซายระหวางทม diastole ซงเกดจาก diastolic murmursโดยจะเหนสญญาณความถตาชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 1 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Aortic Area

คาพลงงาน Signal 1 ได 22172.1 คาพลงงาน Signal 2 ได 6338.92 4.4.5 ผปวยคนท 5 เพศชาย อาย 30 ป นาหนก 60 กโลกรม สวนสง 168 เซนตเมตร มลษณะสนทด ผปวยเปนโรค mitral stenosis ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-25

กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟไมเรยบและไมเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบ

และไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ

กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบจะเหน murmur ความถสงหลงระหวางทเกด ventricular diastole คอความถสงหลงเสยง S2 ซงเกดจาก diastolic murmursโดยจะเหนสญญาณความถสงชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 2 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Mitral Area

4.4.6 ผปวยคนท 6 เพศชาย อาย 46 ป นาหนก 60 กโลกรม สวนสง 174 เซนตเมตร มลษณะผอมเลกนอย ผปวยเปนโรค mitral stenosis ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-33

กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบจะเหน murmur ความถสงระหวางทเกด ventricular diastole คอความถสงหลงเสยง S2 ซงเกดจาก diastolic murmursโดยจะเหนสญญาณความถสงชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 2 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Mitral Area

คาพลงงาน Signal 1 ได 44334.87 คาพลงงาน Signal 2 ได 527187.5 4.4.7 ผปวยคนท 7 เพศชาย อาย 51 ป นาหนก 72 กโลกรม สวนสง 168 เซนตเมตร มลษณะอวนผปวยเปนโรค pulmonary regurgitation ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-27

กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบจะเหน murmur ทเกดจาก pulmonary regurgitation ระหวางทม ventricular diastole จะเหนเปน murmur ความถตาหลงจากเสยง S2 ซงเกดจาก diastolic murmursโดยจะเหนสญญาณความถตาชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 1 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Aortic Area จะไดยนสญญาณเสยง S1 ชดเจน ซง S2 ประกอบดวยลนหวใจ aortic และ pulmonary จงทาใหชวยในการวนจฉยผปวยเปนโรค pulmonary regurgitation

4.4.8 ผปวยคนท 8 เพศชาย อาย 62 ป นาหนก 54 กโลกรม สวนสง 165 เซนตเมตร มลษณะผอม ผปวยเปนโรค mitral regurgitation ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-28

กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบสวนประกอบความถตา ระหวางเสยง S1 และ S2 โดย murmur นเกดจากมการไหลของเลอดแบบปนปวนทไหลกลบจากหวใจหองลางซายยอนกลบไปยงหวใจหองบนซายระหวางทเกด ventricular systole ซงเกดจาก systolic murmursโดยจะเหนสญญาณความถตาชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 2 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Mitral Area

คาพลงงาน Signal 1 ได 73846.9 คาพลงงาน Signal 2 ได 77499

4.4.9 ผปวยคนท 9 เพศชาย อาย 62 ป นาหนก 54 กโลกรม สวนสง 165 เซนตเมตร มลษณะผอม ผปวยเปนโรค mitral regurgitation ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-29

กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบสวนประกอบความถตา เกดทบรเวณเสยง S1 ถง S2 โดย murmur นเกดจากมการไหลของเลอดแบบปนปวนทไหลกลบจากหวใจหองลางซายยอนกลบไปยงหวใจหองบนซายระหวางทเกด

ventricular systole ซงเกดจาก systolic murmursโดยจะเหนสญญาณความถตาชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 2 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Mitral Area

4.4.10 ผปวยคนท 10 เพศชาย อาย 25 ป นาหนก 56 กโลกรม สวนสง 171 เซนตเมตร มลษณะผอมเลกนอย ผปวยเปนโรค tricuspid regurgitation ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-30

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะไมเรยบและมความเปนไมระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ

กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบ murmur ทเกด tricuspid regurgitation จะเหนไดชดเจนของเสยง S1 ทความถตา ซงเกดจาก systolic murmursโดยจะเหนสญญาณความถตาชดเจนในกราฟ CWT Analysis of Signal 2 เนองจากเปนการวดทตาแหนง Mitral Area เพราะการวดทตาแหนงของ Mitral Area จะไดยนสญญาณเสยง S1 ชดเจน ซง S1 ประกอบดวยลนหวใจ mitral และ tricuspid จงทาใหชวยในการวนจฉยผปวยเปนโรค tricuspid regurgitation

4.4.11 ผปวยคนท 11 เพศชาย อาย 48 ป นาหนก 43 กโลกรม สวนสง 160 เซนตเมตร มลษณะผอมเลกนอย ผปวยเปนโรค aortic stenosis และ mitral regurgitation ผลการตรวจวดแสดงดงภาพท 4-31

จะเหนวากราฟ Signal ซงกราฟมลกษณะไมเรยบและมความเปนไมระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ

S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ กราฟ Display of Selected Signal ทาใหเหนลกษณะของกราฟชดเจนโดยลกษณะของกราฟ

ไมเรยบและไมเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ

กราฟ CWT Analysis of Signal มลกษณะรปรางไมสมาเสมอและไมตอเนอง รวมทงพบสวนประกอบความถสง (ทสเกลคาตา) ระหวางเสยง S1 และ S2 ซงเกดหนาเสยง S2 เกดจาก systolic murmurs ในผปวยเปนโรค aortic stenosis และCWT Analysis of Signal 1 ยงพบ สวนประกอบความถตา เกดทบรเวณเสยง S1และ S2 โดย murmur น เกดจาก systolic murmurs ในผปวยเปนโรค mitral regurgitation สาหรบ CWT Analysis of Signal 2 รปรางของสญญาณมสญญาณความถมากเนองจากผปวยมความรนแรงของโรค mitral regurgitation มาก ทาใหไดสญญาณ murmurs ทวดในตาแหนงของ Mitral Area นนไดมากจนไมสามารถแยกสญญาณได แตเมอม 2 Channel จะชวยในการวนจฉยผปวยไดดขน

คาพลงงาน Signal 1 ได 80133 คาพลงงาน Signal 2 ได 46627

บทท 5 สรปผลและขอเสนอแนะ

5.1 สรปผลการวจย

เครองวดสญญาณเสยงหวใจแบบสองชองทางนผวจยไดออกแบบสรางขนมา สามารถขยายสญญาณ บนทกสญญาณเสยงหวใจ และสามารถสงสญญาณเสยงหวใจผานลาโพงแลวแสดงผลในรปแบบของกราฟ โดยผใชสามารถเลอกชวงเสยงหวใจมาวเคราะหไดและยงสามารถเกบสญญาณทบนทกไวไดนนอยางปลอดภยในรปแบบไฟล เพอนาสญญาณทไดไปใชสาหรบวเคราะหดวยคอมพวเตอร เครองนสามารถใชประโยชนไดเปนอยางยง และงายสาหรบโรงพยาบาลขนาดเลกซงขาดแคลนผเชยวชาญทางดานโรคหวใจ โดยปกตเสยงหวใจในคนปกตสวนใหญจะมความถอยในชวง 20-200 Hz จากความบกพรองของโรคลนหวใจจะทาใหเกดเสยงความถสงทมลกษณะคลายสญญาณรบกวนทเรยกวา murmurs สญญาณ murmurs เปนเครองบงชแสดงอาการเรมตนของโรคระบบหวใจได ดงนนถาสามารถวนจฉยโรคไดทนททนใด จะสามารถรกษาโรคไดทนเวลาและยงเปนการปองกนไมใหเกดอาการรายแรงของโรค โดยสรปแลว เครองสามารถรบสญญาณเสยงหวใจและกรองสญญาณในชวงความถทตองการ จากนนแสดงในรปของกราฟเพอดสวนประกอบความถเพอดความเปนระบยบของกราฟ และเลอกชวงสญญาณทตองการนามาวเคราะหดวย Continuous Wavelet Transform และหาคาพลงงานของสญญาณ โดยการทา Continuous Wavelet Transform และนามาแสดงกราฟคอนทวรจะสามารถแยกสญญาณ S1 และ S2 และสวนประกอบความถอนได โดยจะชวยแยกความแตกตางซงจะทาใหสามารถแยกความแตกตางระหวางสญญาณเสยงหวใจปกตและผดปกต รวมทงคาของพลงงานโดยคาจากการทดลองของงานวจยคนปกตจะไดคาไมเกน 40,000 โดยคามากกวา 40,000 เปนคนทมความผดปกตของลนหวใจ โดยคาพลงงานคนปกตทไดอยในชวง 2,960.9-34,967.6 คาเฉลยเทากบ 15,245.46 และคาพลงงานของผปวยในโรคลนหวใจอยในชวง 41,594.1-83,663.7 คาเฉลยเทากบ 57,531.09 โดยศกษาในผปวยจานวน 11 คน และอาสาสมครจานวน 13 คน

โดยในคนปกตลกษณะของกราฟลกษณะเรยบและมความเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสวนประกอบความถ S1 และ S2 เปนระเบยบสมาเสมอและชวงระหวางความถ S1 ถง S2 มลกษณะราบเรยบสวนผปวยลกษณะของกราฟไมเรยบและไมเปนระเบยบรวมทงมลกษณะของสญญาณมสวนประกอบความถ S1 และ S2 ไมเปนระเบยบและไมสมาเสมอรวมทงชวงระหวางความถ S1 ถง

S2 มลกษณะไมราบเรยบและขรขระเนองจากผปวยมความผดปกตของลนหวใจ จากการวเคราะห ดวยกราฟคอนทวรการวจยครงนแสดงให เหนวาสามารถแยกสวนประกอบความถของสญญาณเสยงหวใจซงประกอบดวยเสยง S1 และ S2 ในขณะเดยวกนการศกษาเปรยบเทยบระหวางสญญาณเสยงหวใจปกตเปรยบเทยบกบสญญาณเสยงหวใจผดปกตกจะถกนามาประเมนผลดวยการวเคราะหโดยใช Continuous Wavelet Transform โดยผปวยโรคลนหวใจ aortic stenosis จะพบสวนประกอบความถสง (ทสเกลคาตา) ระหวางสญญาณเสยง S1 และ S2 ผปวยโรคลนหวใจ aortic regurgitation พบสวนประกอบความถตาในชวงเสยง S2 ผปวยโรคลนหวใจ mitral stenosis พบสวนประกอบความถสงหลงสญญาณเสยง S2 ผปวยโรคลนหวใจ pulmonary regurgitation พบสวนประกอบความถตาหลงเสยง S2 ผปวยโรคลนหวใจ mitral regurgitation จะพบสวนประกอบความถตา ระหวางเสยง S1 และ S2 ผปวยโรคลนหวใจ tricuspid regurgitation จะพบสวนประกอบความถตาในเสยง S1 ซงเหนไดชดเจน และการหาคาพลงงานของสญญาณจะชวยแยกคนปกตกบผดปกตออกจากกนได โดยแสดงใหเหนถงสวนประกอบของความถของสญญาณ ในการศกษาครงนแสดงใหเหนวาสญญาณเสยงหวใจหลงจากการวเคราะหแลว โดยการวดระดบความผดปกตทเกดขนของสญญาณเสยงหวใจนน มความเปนไปได ทจะสามารถแยกไดโดยดจากกราฟ Continuous Wavelet Transform ทได และสามารถทจะนาสญญาณทไดไปวเคราะหตอไป ซงการวเคราะหโดยใช 2 channel จากการทดลองพบวาชวยในการวนจฉยใหมความถกตอง เนองจากสญญาณเมอวดในตาแหนงของการเกดโรคไดถกตองกจะทาใหไดสญญาณความถชดเจนเมอนามาวเคราะหดวย Continuous Wavelet Transform กจะไดกราฟทชดเจน แตในโรคทมความรนแรงมากซงเมอทาการวดจะไดสญญาณความถทมากไมสามารถแยกสญญาณความถไดชดเจนในตาแหนงของการเกดโรค แตสามารถวนจฉยโดยดไดจากกราฟ Continuous Wavelet Transform อกตาแหนงทวดดวยกนไดเพอเพมความถกตองในการวนจฉย

5.2 ขอเสนอแนะ ในการวเคราะหสญญาณเสยงหวใจดวยเครองสามารถชวยในการวนจฉยโรคได โดยการพฒนาในบางสวนจะทาใหการวจยมความสมบรณขนเชน 5.2.1 การเลอกชวงสญญาณทจะนามาวเคราะหโดยอตโนมต จะทาใหผใชมความสะดวกขน 5.2.2 การเลอกเวฟเลตแมทนามาใชวเคราะหโดยใหโปรแกรมเลอกโดยอตโนมต ซงจะทาใหไดเวฟเลตทมลกษณะใกลเคยงสญญาณทนามาวเคราะหมากทสด แนวทางพฒนาตอไปคอการรบสญญาณมาวเคราะหจาก 2 ตาแหนงเพมเปน 4 ตาแหนง และเขยนโปรแกรมใหสามารถเลอกชวงสญญาณและเลอกเวฟเลตแมทเหมาะสมดวยตวโปรแกรมเอง

เอกสารอางอง

1. Bunluechokchai, S., and Tosaranon, P. Analysis of heart sounds with wavelet entropy. Proceeding of European Computing Conference. September 25-27, 2007. 2. Bunluechokchai, S., and Ussawawongaraya, V. Detection of mitral regurgitation and normal heart sound. Proceeding of European Computing Conference. September 25-27, 2007. 3. Debbal S. M., and Bereksi-Reguig F. The effectiveness of the wavelet transforms method in

The heart sounds. Journal of Medical Engineering & Technology. volume 33, Number 1, Janury, 2009.

4. Debbal S. M., and Bereksi-Reguig F. Filtering and classification of phonocardiogram signals using wavelet transform. Journal of Medical Engineering & Technology. volume 32, Number 1, Janury/February, 2008.

5. Debbal S. M., and Bereksi-Reguig F. Analysis and study of the variation of splitting in the Second heart beat sound of wavelet transform. Journal of Medical Engineering &

Technology. volume 30, Number 5, September/October, 2006. 6. Debbal S. M., and Bereksi-Reguig F. Analysis of the second heart sound using continuous

wavelet transform. Journal of Medical Engineering & Technology. volume 28, Number 4, July/August, 2004.

7. Leeudomwong T., and Worarat soontorn P. Wavelet entropy detection of heart sounds. Proceeding of European Computing Conference. September 25-27, 2007. 8. Mgdob HM., and Torry JN., Vincent R., Al-Naami B. Application of Morlet Transform Wavelet in the Detection of Paradoxical Splitting of the Second Heart Sound. IEEE computers in cardiology. 30, 323-326, 2003. 9. [serial online] [cited December 2007]. Available from http:// www.mathworks.com/pl_homepage 10. Paul S. Addison. The Illustrated Wavelet Transform Handbook Introductory Theory and Applications in Science, Engineering, Medicine and Finance. Institute of Physics Publishing, 2002.

11. Worarat soontorn P., Leeudomwong T. Continuous wavelet transform analysis of heart sounds. Proceeding of European Computing Conference. September 25-27, 2007. 12. Zamri Mohd Zin, Sheikh Hussain Salleh, shaparas Daliman, and Daud Sulaiman M. Analysis of Heart Sounds Based on Continuous Wavelet Transform. Student conference On Research and Development (SCOReD), 2003. 13. [serial online] [cited November 2000]. Available from http://courses.cit.cornell.edu/bionb440/datasheets/SingleSupply.pdf 14. [serial online] [cited June 2005]. Available from http://www.ice.co.th/beginner/index.htm 15. [serial online] [cited 9 September 2009]. Available from http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagram_of_the_human_heart_(cropped).svg 16. [serial online] [cited October 2008]. Available from http://www.ni.com/pdf/manuals/370636a.pdf 17. ชษณทศน บรรลอโชคชย. อปกรณทางระบบหวใจและหลอดเลอด. กรงเทพมหานคร : โรงพมพศนยการเรยนรและผลตสงพมพระบบดจตอล, 2551. 18. ดารง จนขาวขา. ทฤษฎ และ การนาไปใชออปแอมป. กรงเทพมหานคร : สานกพมพสถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ, 2545. 19. นภทร วจนเทพนทร. การประมวลผลสญญาณดวยออปแอมปและลเนยรไอซ. พมพครงท 1. กรงเทพมหานคร : สานกพมพบรษทสกายบกสจากด, 2550. 20. อจฉรา เตชฤทธพทกษ. การพยาบาลผปวยภาวะวกฤตในระบบหวใจและหลอดเลอด. พมพครงท 6. กรงเทพมหานคร : โรงพมพศภวนชการพมพ, 2548. 21. Paul S. Adison. Wavelet transforms and ECG : a review. Physiol. Means. 26, R155-R199,

2005. 22. ลญฉกร วฒสทกลกจ. MATLAB การประยกตใชงานทางวศวกรรมไฟฟา. กรงเทพมหานคร : สานกพมพแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2549. 23. คณาจารยภาควชาสรรรวทยา คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยมหดล. หนงสอสรรวทยา.

พมพครงท 3. กรงเทพมหานคร : บรษทเทกแอนดเจอรนลพบลเคชนจากด, 2545. 24. Todd R. Reed, Nancy E. Reed, and Peter Fritzson. Heart sound analysis for symptom detection and computer-aided diagnosis Simulation. Modelling Practice and Theory, Volume 12, Issue 2, May 2004, Pages 129-146.

25. Zümray Dokur, and Tamer Ölmez . Heart sound classification using wavelet transform and incremental self-organizing map. Digital Signal Processing, Volume 18, Issue 6, November 2008, Pages 951-959. 26. Zhonghong Yan, Zhongwei Jiang, Ayaho Miyamoto, and Yunlong Wei . The moment segmentation analysis of heart sound pattern. Computer Methods and Programs in Biomedicine, In Press, Corrected Proof, Available online 24 October 2009. 27. Zhongwei Jiang, and Samjin Choi. A cardiac sound characteristic waveform method for In-home heart disorder monitoring with electric stethoscope Expert Systems with Applications, Volume 31, Issue 2, August 2006, Pages 286-298. 28. Sepideh Babaei, AmirGeranmayeh Heart sound reproduction based on neural network classification of cardiac valve disorders using wavelet transforms of PCG signals. Computers in Biology and Medicine, Volume 39, Issue 1, January 2009, Pages 8-15. 29. Koksoon Phua, Jianfeng Chen, Tran Huy Dat, and Louis Shue. Heart sound as a biometric. Pattern Recognition, Volume 41, Issue 3, March 2008, Pages 906-919. 30. James L., Heckman, George H. Stewart, Peter R. Lynch, and Marvin C. Ziskin, Frequency analysis approach to the origin of the first and second heart sounds. American Heart Journal, Volume 104, Issue 6, December 1982, Pages 1309-1318. 31. [serial online] [cited November 2006]. Available from http:// chontech.ac.th/eiectric/e-learn/unit8.htm 32. [serial online] [cited November 2006]. Available from

www.futurlec.com/microphones.shtml

ภาคผนวก ก

แสดงรปตวเครองวดเสยงหวใจและการเชอมตอเขากบคอมพวเตอร

ภาพท ก-1 แสดงรปเครองวดเสยงหวใจ ตารางท ก-1 แสดงการเชอมตอระหวางเครองวดเสยงหวใจกบ A/D Card

เครองวดเสยงหวใจ A/D Card ground Ch 0 Ch 68 and Ch 34 Ch 67 Ch 1 Ch 33 and Ch 66 Ch 32 Ch 2 Ch 65 and Ch 31 Ch 64 Ch 3 Ch 30 and Ch 63 Ch 29 Ch 4 Ch 28 and Ch 61 Ch 27 Ch 5 Ch 60 and Ch 26 Ch 59 Ch 6 Ch 25 and Ch 58 Ch 24 Ch 7 Ch 57 and Ch 23 Ch 56

การเชอมตอโดยใช Ch 0 ในการรบสญญาณการวดในตาแหนงการวดท 1 ซงแสดงผลทางหนาจอของ Graphical User Interface ในกราฟ signal 1 และใช Ch 7 ในการรบสญญาณการวดในตาแหนงการวดท 2 ซงแสดงผลทางหนาจอของ Graphical User Interface ในกราฟ signal 2

Connector Connector เปนอปกรณทใชในการเชอมตอระหวางคอมพวเตอรกบการดแปลงสญญาณ

อนาลอกเปนสญญาณดจตอล เปนเชอมตอทใชไดกบ A/D Card ร น NI PCI-6014

ภาพท ก-2 แสดงรป Analog to Digital Converter Card ร น NI PCI-6014

ภาคผนวก ข

เอกสารรบรองจากคณะกรรมการจรยธรรมการวจยในคน คณะแพทยศาสตรศรราชพยาบาล

ประวตผวจย

ชอ : นายมานะ โตะถม ชอวทยานพนธ : เครองมอนเตอรเสยงหวใจแบบสองชองสญญาณ สาขาวชา : อปกรณการแพทย ประวต ประวตสวนตว เกดเมอวนท 23 กรกฎาคม พ.ศ. 2521 ทอาเภอศรสาโรง จงหวดสโขทย ประวตการศกษา จบปรญญาตร สาขาเทคโนโลยอตสาหกรรม คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยราชภฏสวนดสต และไดศกษาตอท สาขาอปกรณการแพทย คณะวทยาศาสตรประยกต มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ ในป พ.ศ. 2550 สามารถตดตอไดท

สถานทตดตอ 9/4 หม6 ตาบลคลองตาล อาเภอศรสาโรง จงหวดสโขทย 64120 โทรศพท 086-9655334 อเมลล manata01@hotmail.com

เครื่องมอน ิเตอร เสียงหัวใจแบบ...

Documents

ระบบฐานข้อมูลอัจฉริยะ Medical Device Intelligent Unit ...medicaldevices.oie.go.th/box/Download/8/Medical... · Medical Device Intelligent

ระบบการพยากรณ์จํานวนผู้ป่วยโรคหัวใจโดยใช้โครงข ่ายประสาทเที ยมmedicaldevices.oie.go.th/box/Article/4135/B15589717.pdf ·

Annop Suwanbumrungsuk...II ก ตต กรรมประกาศ สารน พนธ โครงงานน ส าเร จล ล วงได ด วยความเมตตาของอาจารย

รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์web.eng.nu.ac.th/eng2012/enmis/doc/project/fullpaper/...ก ตต กรรมประกาศ (Acknowledgement)

การเลี้ยงโคขุนดอกค าใต้ - NRCT2 ก ตต กรรมประกาศ ค ม อฉบ บน เป นเอกสารประกอบการเผยแพรเทคโนโลย

รายงานการวิจัยresearch.rpu.ac.th/wp-content/uploads/2017/08...ก ตต กรรมประกาศ รายงานการว จ ยฉบ บน

รายงานผลการวิจัย - Maejo Universitylibrae.mju.ac.th/goverment/20111119104834_librae/File...ก ตต กรรมประกาศ โครงการว

รายงานวิจัยฉบับสมบูรณ์ ...natres.psu.ac.th/office/foreign/res/2015_Oct_Global...(ก) ก ตต กรรมประกาศ โครงการผลกระทบของสภาวะโลกร

8” WHEELS MY CART · 2020. 6. 24. · psc4-006 white/sky blue wis 748/tra 6638 black/sky blue tra 604/tra 6638 white/teal wis 748/arm110 white/yellow psc4-009 white/navy psc4-007

SPCTS – UMR CNRS 6638 University of Limoges France 1

E - Commerce For Badminton Equipment¹‚ครงงาน...ค ก ตต กรรมประกาศ โครงการ “ระบบขายส นค าออนไลน

6638 株式会社ミマキエンジニアリング会社説明資料ir.mimaki.com/archives/014/160301_kojinmuke_siryou.pdf証券コード 6638 NEW （11月発売）株式会社ミマキエンジニアリング

การคัดเลือกพันธุ์เห็ดสกุล Pleurotus ...¸ ก ตต กรรมประกาศ ว ทยาน พนธ น ประสบความส

รายงานฉบับสมบูรณ์ - clinictech...3 ก ตต กรรมประกาศ คณะผ ด ำเน นงำนโครงกำร ขอขอบค

แรงจูงใจในการปฏิบัติงานของ ......ก ก ตต กรรมประกาศ การศ กษาว จ ยฉบ บน ได

การตัดสินใจใช บริการจัดฟ นของ ...e-research.sru.ac.th/?q=system/files/nunthida.pdfก ตต กรรมประกาศ ภาคน

BOD n° 6638 du PRODUITS PETROLIERS texte n° 2005 -047

รายงานการวิจัยในชั้นเรียนpirun.ku.ac.th/~fedundl/upload/5210602443-2556-2-2.pdfก ตต กรรมประกาศ งานว

สภาพแวดล้อมทางการเรียนของ ...digital_collect.lib.buu.ac.th/dcms/files/57990206.pdfก ตต กรรมประกาศ งานน

1 LRM-T 00470 15170 TEODOROIU DUMITRU 6638 · PDF file1 lrm-t 00470 15170 teodoroiu dumitru 6638 completat cu certificat ... 139 lrm-p 00852 5512 puŞcaŞu ecaterina 10565 140 lrm-b