心音定位研究與軟件系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、心血管疾病是當(dāng)今危害人類健康的主要疾病之一，與心血管疾病有關(guān)的各種信息常常反映在心音中，心音的改變和雜音的出現(xiàn)，往往是器質(zhì)性心臟病的最早體征。提高心血管疾病的早期診斷能力和確診率是醫(yī)務(wù)工作人員長期以來的追求目標(biāo)，研制一種價(jià)格便宜，簡易可靠實(shí)用的心血管疾病輔助診斷儀器是生物醫(yī)學(xué)工程人員刻不容緩的任務(wù)。
　　本課題的首要任務(wù)是基于LabVIEW開發(fā)了數(shù)字心音分析儀的軟件系統(tǒng)。主要包括心音信號和心電信號同步采集與顯示、病例數(shù)據(jù)庫管理、心

2、臟聽診教學(xué)、心音信號分析和病例報(bào)告五個(gè)功能模塊。同步采集與顯示模塊使用VISA實(shí)現(xiàn)心音信號和心電信號的同步采集與顯示；利用聲音播放函數(shù)和編程技巧實(shí)現(xiàn)心音的實(shí)時(shí)播放。病例數(shù)據(jù)庫管理模塊可以實(shí)現(xiàn)病例記錄的顯示、查找、刪除和修改，以及其它病例數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，開發(fā)時(shí)利用免費(fèi)軟件LabSQL實(shí)現(xiàn)LabVIEW對Access數(shù)據(jù)庫的訪問和管理。心臟聽診教學(xué)模塊以播放動畫的形式使心臟聽診知識更加形象，便于用戶掌握；利用臨床采集病例整理成典型病例庫，讓用戶

3、通過聽音練習(xí)熟練掌握典型雜音的聲音特點(diǎn)。與MATLAB混合編程的心音信號分析模塊首先對心音進(jìn)行定位，然后應(yīng)用時(shí)域的歸一化香農(nóng)能量、頻域的Welch功率譜估計(jì)和時(shí)頻域聯(lián)合的短時(shí)傅里葉變換三種分析方法分析心音，其分析結(jié)果以圖形的方式顯示在計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)分析方法的可視化。病例報(bào)告模塊顯示病例的基本信息、典型的心音心電圖及診斷結(jié)論等內(nèi)容，支持按一定格式進(jìn)行打印。以上五個(gè)模塊有機(jī)結(jié)合，共同組成了整個(gè)軟件系統(tǒng)。
　　本文還研究一種適用于數(shù)字心

4、音分析儀的心音定位算法，并用臨床采集數(shù)據(jù)進(jìn)行算法驗(yàn)證，準(zhǔn)確定位之后可以實(shí)現(xiàn)一些輔助診斷功能。定位之前對心音和心電進(jìn)行預(yù)處理，濾除噪聲干擾。首先采用提升小波變換將原始信號分解為不同頻段下的逼近信號和細(xì)節(jié)信號；其次根據(jù)心音和心電的能量譜和噪聲特點(diǎn)，用閾值濾波方法對細(xì)節(jié)信號進(jìn)行處理；最后再用提升小波逆變換恢復(fù)信號，達(dá)到濾除噪聲還原有用信號的目的。預(yù)處理之后，本文采用了借助心電定位心音的方法。根據(jù)心音和心電的對應(yīng)關(guān)系，利用基于小波變換和能量包絡(luò)