基于比格犬體表心音的左心室血壓參數(shù)估計(jì).pdf

1、心音是指心臟血流動(dòng)力與瓣膜、心腔及周圍組織相互作用而產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)。心臟血流動(dòng)力的變化必然導(dǎo)致心音特征的改變。心音特征與心臟血流動(dòng)力之間存在著天然的聯(lián)系。本文基于比格犬的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，研究了心音各種特征，并將所選定的特征應(yīng)用于估計(jì)左心室收縮壓、舒張壓和最大血壓上升率三個(gè)血壓參數(shù)，為實(shí)現(xiàn)心臟血流動(dòng)力無(wú)創(chuàng)連續(xù)估計(jì)探索了技術(shù)路徑。本文工作主要分為以下2個(gè)部分。
　?。?）基于比格犬的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，研究了心音的各種特征與左心室收縮壓、舒張壓和最大

2、血壓上升率的相關(guān)關(guān)系。以3只比格犬作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，同步采集了它們的體表心電、心音及左心室血壓信號(hào)，得到了37個(gè)數(shù)據(jù)記錄，作為后續(xù)的分析數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)犬注射不同劑量的腎上腺素來(lái)改變它們的血流動(dòng)力狀態(tài)。對(duì)采集得到的數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行預(yù)處理、心音分割，借助標(biāo)準(zhǔn)化殘差和杠桿率對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行去除異常值處理。定義并提取心音的各個(gè)特征，包括幅度特征、頻率域特征、能量域特征、時(shí)間域特征和熵特征。將所獲得的心音特征分別與左心室收縮壓、舒張壓和最大血壓上

3、升率進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果顯示：左心室收縮壓與左心室全收縮期和第一心音頻帶寬度的相關(guān)性較高，平均相關(guān)系數(shù)分別為0.89和0.84。左心室舒張壓與左心室全收縮期和第一心音模糊熵的相關(guān)性較高，平均相關(guān)系數(shù)分別為0.71和0.67。左心室最大血壓上升率與左心室全收縮期和第一心音頻帶寬度的相關(guān)性較高，平均相關(guān)系數(shù)分別為0.91和0.85。
　　（2）基于比格犬的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究了利用心音特征估計(jì)左心室收縮壓、舒張壓和最大血壓上升率的方法。

4、在分析心音特征的基礎(chǔ)上，篩選出與左心室血壓相關(guān)性較強(qiáng)的特征，應(yīng)用多參數(shù)線性回歸模型、決策樹(shù)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和支持向量機(jī)模型，實(shí)現(xiàn)三個(gè)左心室血壓參數(shù)的連續(xù)估計(jì)。通過(guò)分析測(cè)量值與模型估計(jì)值的差異，評(píng)價(jià)各模型估計(jì)性能。通過(guò)誤差分析發(fā)現(xiàn)，基于體表心音實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)估計(jì)左心室收縮壓、舒張壓和最大血壓上升率是可行的。對(duì)于左心室收縮壓和舒張壓的估計(jì)，支持向量機(jī)模型的估計(jì)效果最好，平均估計(jì)誤差分別為6.16mmHg和1.79mmHg。對(duì)于左心室最大血壓上升