Early Screening and Monitoring of Heart Diseases Based on the Fusion of Electrical and Mechanical Sensors: (HEART)

تعتبر أمراض القلب والأوعية الدموية )ال CVDs ( السبب الرئيسي للوفاة في جميع أنحاء العالم. في الكويت، يعتبر مرض الشريان التاجي السبب الرئيسي للوفيات )% 30 من الوفيات( وتقدر ال CVDs بحوالي % 46.0 من اجمالي الوفيات. إن الوعي بمخاطر ال CVDs بين الأفراد ستساعد عى تقليل مخاطرها، وبالتالي إذا تم فحص المرض واكتشافه مبكرًا ، يمكن السيطرة عى تقدمه وبالتالي منع الوفاة. يعتمد الكشف عن ال CVDs الهيكلية اعتمادًا كبيرًا عى قدرة الطبيب عى الاستماع إلى دقات القلب، تسجيل صوتي ) PCG ( و CVD الإيقاعي عى مخطط القلب الكهربائي ) ECG (، قبل إحالة المريض إلى طبيب متخصص لمزيد من الفحوصات )التصوير(الذي يمكن أن يكون مكلفا. ومع ذلك، فقد ركزت الأبحاث الحالية عى الأجهزة منخفضة التكلفة بشكل أساسي عى استخدام طريقة إشارة واحدة مما يخلق فجوة في طرق الفحص المبكر لأمراض القلب. وبالتالي، فإن الهدف الشامل لهذا المشروع هو تطوير أول نظام في العالم يمكن ارتداؤه ) HEART ( للكشف المبكر ورصد ال CVDs باستخدام عدة مستشعرات PCG و ECG مقرونة بخوارزميات الكشف / التصنيف المتقدمة. تنقسم الطريقة العلمية الى قسم برمجي يركز عى منهج مختلط يجمع بين تعلم الآلة الكلاسيكية والتعلم العميق والنمذجة الرياضية بينما يستخدم الجهاز طريقة إنشاء مشتركة لتقييم قابلية استخدام النظام وقبوله والتي ستوجه إنشاء نموذج أولي. النتيجة المتوقعة للمشروع هي تقديم طرق قوية وموثوقة لفحص ال CVDs وكشفها ومراقبتها بواسطة استخدام أجهزة ذات جودة عالية. من المتوقع أيضا أن تساعد الأنشطة المرافقة للمشروع عى زيادة الوعي وتخفيض التكلفة عى المدى الطويل.

Cardiovascular diseases (CVDs) are the leading cause of death worldwide. In Kuwait, coronary heart disease is the major cause of mortality (30% of deaths) and CVDs are estimated to cause 46.0% of all mortalities. Adequate knowledge about CVD risk factors among individuals will help decrease their risk since many risk factors are adjustable and thus if the disease is screened and detected early, its progression can be controlled and thus prevent death. It is well-known that the detection of structural CVD depends highly on the ability of the physician to listen to cardiac murmurs و phonocardiogram (PCG) and rhythmic CVD on the electrocardiogram (ECG) و before the patient is referred to a specialized ward for further investigations (imaging), which can be costly. Nevertheless, current research on low-cost devices has mainly focused on using one signal modality creating a gap in methods for early screening of CVDs. Thus, the overarching aim of this project is to develop the world-first wearable system for early detection and monitoring of CVDs (HEART) using multiple PCG and ECG sensors coupled with advanced detection/classification algorithms. The scientific method consists of a software part, which focuses on a hybrid approach that combines classical machine learning, deep learning, and mathematical modeling. The hardware part uses a user co-creation approach to assess the system usability and acceptance that will guide the creation of a prototype. The expected outcome of the project is the delivery of robust and reliable methods for CVD screening, detection, and monitoring together with physical hardware with high commercial value. We expect that impact activities with users and stakeholders will help increase awareness for the benefit of the general population and public health with long-term reduction in cost.