先天性心臟病心音識(shí)別與量化研究.pdf

1、心音信號(hào)是由于心臟瓣膜的開關(guān)、肌腱和肌肉的舒張收縮、血流的沖擊及心血管壁振動(dòng)而產(chǎn)生的一種復(fù)合音，心音中出現(xiàn)的心臟雜音包含著重要的診斷信息，尤其是對(duì)先天性心臟病的初級(jí)診斷具有分析價(jià)值。
　　由于心音信號(hào)所包含的心臟生理病理信息復(fù)雜多變，目前對(duì)心音所作的分析研究，多數(shù)僅限于定性的特征描述，要得到定量的特征值并作為診斷的指標(biāo)還需進(jìn)一步的努力。本課題為“先天性心臟病心音識(shí)別與量化研究”，主要在臨床先心病心音識(shí)別與定量分析研究方面作了一些研

2、究工作。具體研究工作主要從以下幾個(gè)方面展開：
　　(1)熟悉心音聽診的基本信息，掌握心音信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理以及心音雜音與心臟疾病之間的關(guān)系；總結(jié)國(guó)內(nèi)外心音研究現(xiàn)狀，了解心音研究的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)研究中的主要問題。
　　(2)心音信號(hào)的采集與預(yù)處理：介紹了本文心音數(shù)據(jù)采集所用的數(shù)字聽診器和基于BIOPAC的四導(dǎo)心音采集系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)的功能及主要參數(shù)指標(biāo)做了詳細(xì)的介紹。并對(duì)采集得到的心音數(shù)據(jù)進(jìn)行了相應(yīng)的預(yù)處理手段，以便于后期提取特征及分析。

3、
　　(3)心音識(shí)別系統(tǒng)研究：主要介紹了基于MFCC參數(shù)和LP MCC參數(shù)作為心音識(shí)別參數(shù)，采用基于VQ和DT W算法作為識(shí)別模型的心音解析系統(tǒng)，該系統(tǒng)較好地實(shí)現(xiàn)了正常心音與常見先天性心臟病心音的識(shí)別。
　　(4)心音量化系統(tǒng)研究：本文針對(duì)臨床常見先天性心臟病，提出了一種臨床先心病缺損孔徑定量分析方法，初步實(shí)現(xiàn)了臨床心音量化分析的目標(biāo)。
　　其具體內(nèi)容如下：
　　1.幾種臨床常見的先心病的病理信息介紹，并根據(jù)實(shí)際

4、的聽診知識(shí)，選擇適合分析的采集部位的心音信號(hào)進(jìn)行下一步的分析。
　　2.心音信號(hào)的預(yù)處理?；谛囊粜盘?hào)的時(shí)間連續(xù)性和短時(shí)平穩(wěn)特性，本文對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)小波閾值降噪后，進(jìn)行了預(yù)加重、加窗分幀等一系列處理，以便于特征提取及分析。
　　3.先心病心音信號(hào)識(shí)別系統(tǒng)。先心病心音識(shí)別系統(tǒng)分為特征提取和心音識(shí)別兩個(gè)部分，特征提取階段本文引入了語音識(shí)別參數(shù)MFCC及改進(jìn)LPCC得到的LPMCC參數(shù)，在心音識(shí)別部分本文采用基于VQ和DTW

5、的混合識(shí)別模型，取得了較好的識(shí)別效果。
　　4.基于小波能譜熵的先心病缺損孔徑大小量化研究。本文在小波分解重構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出不同頻帶下的小波能譜熵，并與缺損孔徑大小做相關(guān)分析比較，從而初步提取了表征常見先心病的心音缺損孔徑大小的定量評(píng)價(jià)方法。
　　綜上所述：本文對(duì)臨床先天性心臟病心音的識(shí)別及量化系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并利用臨床心音數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)證明：該識(shí)別系統(tǒng)能較好的識(shí)別正常心音及常見先心病心音，基于小波能譜熵的量化方法也能