Phono-spectrographic analysis of heart murmur in children

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Licens

Yhteisöllinen oppiminen kansainvälisessä insinöörikoulutuksessa

Metropolia Ammattikorkeakoulussa on parhaillaan käynnissä yhteisöllisen toimintakulttuurin laajamittaisempi sisäänajo. Uuden kulttuurin oppiminen ja opettelu on aina haastavaa ja aiheuttaa varmasti erilaisia hankaustilanteita. Tämän työn tavoitteena on antaa eväitä yhteisöllisen oppimisen järjestämiseen kansainvälisessä insinöörikoulutuksessa. Työssä sovellettiin dialogisia menetelmiä ja tutkivan oppimisen mallia. Menetelmiä kokeiltiin Leppävaaran kampuksella kansainvälisen tieto- ja viestintätekniikan koulutusohjelman perusaineiden opetuksessa. Lisäksi kartoitettiin millaisessa toimintaympäristössä tietotekniikan koulutusta tällä hetkellä järjestetään. Tietoa kerättiin Leppävaaran kampuksen toimin-taympäristöstä, projektikeskeisestä oppimisesta ja koko ammattikorkeakoulua koskevista strategisista pedagogisista linjauksista. Kokeilujen perusteella voidaan todeta, että dialoginen lähestymistapa tukee yhteisöllisen oppimisyhteisön rakentumista. Samoin tutkiva oppiminen koettiin erittäin hedelmälliseksi tavaksi oppia fysiikkaa. Lisäksi havaittiin, että fyysinen toimintaympäristö on suhteellisen pienin muutoksin mahdollista muokata yhteisöllistä oppimista tukevaksi. Suurimman haasteen muodostaa uuden toimintakulttuurin omaksuminen. Koko oppimisyhteisölle, mukaan lukien henkilökunta, opiskelijat ja yhteistyökumppanit, pitäisi tarjota riittävästi aikaa ja tilaa uuden kulttuurin oppimiselle

Fonokardiografiajärjestelmän kehittäminen ja soveltaminen lasten sydänäänien tunnistamiseen

Screening for heart murmurs in children is an area of healthcare in which significant gains can be made in terms of efficiency. Due to diagnostic uncertainties in primary healthcare, heart murmurs, most of which are innocent, are the most common reason for referrals to a paediatric cardiologist. The phonocardiographic system, updated with current technology, could provide the additional information necessary to screen for heart murmurs in children reliably. In this thesis a prototype of a phonocardiographic system for non-cardiologist use was developed and its applicability to screening for heart murmurs in children was evaluated. A special feature of the system was the combined phonospectrographic view that could be used to analyse the features of the heart sounds and murmurs. The system was used to collect two independent heart sound databases in cooperation with Helsinki University Hospital and Lund University Hospital. Experienced paediatric cardiologists examined the children and analysed their heart sounds. The timing, duration, and frequency contents of heart sounds and murmurs were extracted from the sound signals. Statistical analysis was used to find the most significant features for screening between pathological and physiological cases. The system was capable of recording, displaying and replaying common heart murmurs in children. The characteristics of the heart murmurs in children were illustrated in phonospectrograms. The timing and quality of the cardiovascular sound events were measured from the graphical presentations. With the use of time interval and spectral analysis as well as a stepwise regression analysis model, all significant cardiac defects were correctly classified as pathological. In phonospectrographic analysis of heart murmurs in children, a sensitivity of 90% and specificity of 92% in screening for pathological heart murmurs were achieved. The digital phonocardiographic system for screening for heart murmurs in children can be implemented rather simply using an electronic stethoscope and a personal computer. The enhanced phonospectrographic presentation of the heart sounds and murmurs provides more information than traditional auscultation or phonocardiography alone. Simple features extracted from the phonospectrogram may significantly improve the diagnostic quality of primary healthcare in screening for heart murmurs in children and thus lead to more efficient use of personnel and technical resources in the whole healthcare system.Lasten sydänäänten seulonta terveydenhuollossa kaipaa tehostamista. Sydämen sivuääni, joka yleisimmin on viaton, on kaikkein yleisin tulosyy lastenkardiologiseen konsultaatioon. Fonokardiografia, modernisoituna, voisi tarjota tarvittavan lisäavun viattoman sivuäänen tunnistamiseen jo perusterveydenhuollon piirissä. Tässä väitöstyössä kehitettiin prototyyppi fonokardiografiajärjestelmästä ei-kardiologiseen käyttöön ja sen soveltuvuutta lasten sydänäänien seulontaan testattiin. Järjestelmän erityispiirre on fonospektrografinen näyttö, jolla voidaan tutkia aiempaa tarkemmin sydämen sivuäänten ominaisuuksia. Järjestelmää käytettiin kahden riippumattoman sydänäänitietokannan keräämiseen yhteistyössä Helsingin ja Lundin yliopistollisten keskussairaaloiden kanssa. Kokeneet lastenkardiologit tutkivat lapset ja analysoivat sydänäänet. Tilastollista analyysiä käyttäen etsittiin mitatuista signaaliominaisuuksista seulontaan sopivimmat. Järjestelmän avulla kyettiin rekisteröimään, visualisoimaan ja uudelleen toistamaan yleisimmät lasten sydämen sivuäänet. Sivuäänten tyypillisimmät piirteet olivat erotettavissa fonospektrogrammeista. Sydän- ja sivuäänten ajoitus ja laatu pystyttiin mittaamaan graafisista esityksistä. Käytettäessä ajoitus- ja spektrianalyysiä sekä tilastollista regressioanalyysimallia kaikki merkittävimmät sydänviat pystyttiin tunnistamaan patologisiksi. Fonospektrografista analyysiä käyttämällä saavutettiin 90 % erottelykyky ja 92 % tarkkuus patologisten sydämen sivuäänten seulonnassa. Digitaalinen sydänäänten rekisteröinti ja analysointi voidaan toteuttaa kohtuullisen yksinkertaisesti käyttäen elektronista stetoskooppia ja henkilökohtaista tietokonetta. Sydän- ja sivuäänten laajennettu fonospektrografinen esitystapa tarjoaa enemmän informaatiota seulontaa kuin perinteinen fonokardiografia tai auskultaatio yksinään. Fonospektrogrammista mitatut muutamat yksinkertaiset ominaisuudet voivat merkittävästi parantaa perusterveydenhuollon diagnostista laatua lasten sydänäänten seulonnassa ja näin johtaa koko terveydenhuollon resurssien tehokkaampaan käyttöön

Arbitrage without borrowing or short selling?

Peer reviewe

Teacher collaboration in IT project courses : resistance and success

Peer reviewe

Creation of a collaborative study community in engineering studies

Peer reviewe

Taimikonhoitotarpeen arviointi valtakunnan metsien inventoinnin metsävarakartan pohjalta

TutkimusartikkeliValtakunnan metsien inventoinnin (VMI) tulokset osoittavat taimikoissa ja nuorissa metsissä olevan runsaasti hoitorästejä. Hoitotöiden edistämiseksi tarvitaan tarkasti paikannettua tietoa hoitokohteiden sijainnista. Tutkimuksessa selvitettiin satelliittikuvien käyttöön perustuvan metsäninventointiaineiston käyttökelpoisuutta hoitoa tarvitsevien kuvioiden paikantamisessa. §§ Landsat TM -satelliittikuvien avulla tuotetusta VMI:n metsävarakartasta tuotettiin teemakartta taimikonhoitotarpeesta. Puuston pituus- ja lehtipuuosuustietojen perusteella tuotettu kartta ilmaisee taimikonhoidon ja nuoren metsän hoitotarpeen ja hoidon kiireellisyyden ajankohdan neljänä luokkana. Maastotyönä tehdyin tarkastusmittauksin selvitettiin karttatason luotettavuutta. Tulokset koottiin virhematriiseihin, joissa vertailtiin VMI-karttatason kiireellisyysluokitusta maastotarkastuksen pohjalta arvioituun kiireellisyysluokitukseen. §§ Tutkimustulokset osoittivat, että satelliittikuvatulkinnalla saadaan käyttökelpoista tietoa hoitokohteiden paikantamiseksi. Kankailla kiireellisyysluokituksen onnistuminen oli huomattavasti parempi kuin soilla. Kun hoitotarpeet voidaan paikantaa tarkasti, hoitotöitä pystytään kohdistamaan ja markkinoimaan paremmin maanomistajille ja taimikonhoitomäärät saadaan paremmin vastaamaan todellista tarvetta