【摘要】：本文從正常弱生理醫(yī)學(xué)呼吸音信號時頻基本特征入手,探討了鼾音信號的發(fā)生機理、傳播特性與臨床病理生理的相關(guān)性,同時考慮病理醫(yī)學(xué)信號發(fā)病機理、非線性特性以及瞬時特征頻率對正常醫(yī)學(xué)信號的影響等,以期對不同鼾音時頻特征進行探索,建立鼾音信號識別模型。主要做了以下幾個方面的工作： (1)對正常鼾音信號和病理性鼾癥信號的產(chǎn)生機理進行了分析研究。首先,從醫(yī)學(xué)角度分析了兩者的產(chǎn)生機理是不同的。正常的鼾音信號產(chǎn)生是由于人在睡眠時全身肌肉放松,如果鼻、咽、喉這三個部位有阻塞,氣流沖擊狹窄的部位,引起共鳴腔的振動而發(fā)出不同程度的響聲。鼾癥是鼻呼吸的氣流吹動咽部的軟腭和懸壅垂使之振顫所發(fā)生的聲音,除響度超出60db外,往往還伴有不同程度的阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥。其次,從解剖學(xué)角度建立模型分析系統(tǒng),結(jié)果表明,阻塞部位的不同,引起鼾音的響度不同,對身體各個部位引起的損害程度也不同。氣道阻塞越重,響聲就越大,即呼嚕聲就越響。 (2)對鼾音信號檢測的分析方法進行了研究。在信號處理方面主要采用的方法有時域分析、譜分析、時頻分析等。結(jié)合生物醫(yī)學(xué)信號非線性的特點及信號處理時頻方法,探討了小波變換在鼾音信號分析中的應(yīng)用。由于鼾音屬于弱生理信號,采集的信號包含有很多的背景噪聲,因此,信號的分析處理較難。首先,利用小波熵去噪原理對信號進行了去噪分析,其次,小波變換的原理,對信號的奇異點進行了檢測。第三,主要采用Hilbert-Huang譜分析方法,對實測鼾音進行分析,提取鼾音特征參數(shù)。通過比較分析,小波變換作為一種新的多分辨分析方法,可同時進行時域和頻域分析,因此特別適合處理鼾音信號。 (3)對不同鼾音信號的時頻域特征進行了比較分析。這對信號的模式識別具有重要的意義。首先,根據(jù)醫(yī)學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn),甄別正常鼾音與病理鼾癥信號的異同。其次,通過提取呼吸音的特征值(如平均能量、倒譜、AR模型系數(shù)以及特征參數(shù)等),利用模式識別的方法對鼾音信號進行分類。第三,考慮到阻塞性病理鼾音與一般正常鼾音信號的基頻、響度、共振峰頻率、時間間隔等聲學(xué)特性參數(shù)的不同,研究分析病理信號信息的細微特征、時頻譜特征及鼾音信號模型分析系統(tǒng)。結(jié)果表明,不同病因引起的異常鼾音信號,它的時域信號特征和頻譜特征都是不同的,建立信號仿真分析模型也不同。 (4)對甄別不同鼾音信號做了模擬仿真研究。根據(jù)鼾音信號時域分布的特點對其分類,建立數(shù)據(jù)庫。采用了Matlab7.x編程語言,同時利用Matlab與Excel動態(tài)鏈接,實現(xiàn)對鼾音信號分析數(shù)據(jù)的存儲與統(tǒng)計。針對呼吸音的非平穩(wěn)性,研究呼吸音信號動態(tài)譜,采用了聲譜圖、模型分析、軟件分析特征參數(shù),從信號中得到病理信息,為醫(yī)學(xué)鼾癥的早期診斷提供依據(jù)。 本論文的主要創(chuàng)新點： (1)提出了應(yīng)用小波變換進行生理鼾音信號檢測的方法。由于生理聲信號的復(fù)雜性、微弱性及非線性特點,應(yīng)用小波熵的去除干擾噪聲方法取得了很好的效果。 (2)采用正交的小波變換時頻分析方法,精確分析不同鼾音信號的時頻特征,提取譜特征參數(shù)能夠表征生理信號的病態(tài)特征。 (3)通過分析信號聲學(xué)特性,對不同鼾音信號和病理鼾癥信號的細微特征進行仿真研究,得到準(zhǔn)確的檢測與甄別,鼾音信號的突變點得到精確定位。 (4)設(shè)計鼾音信號檢測分析系統(tǒng)。通過拉普拉斯算子和高斯分布建立鼾音信號分析模型,實現(xiàn)鼾音的自動檢測及分類。
【圖文】：

正壓呼吸機Fig.】-]Thepositivepressureventilator

眠呼吸暫停在國外被定為輕度殘疾，在臺灣可以申請殘疾補助。(4)電子生物止鼻T器。如圖1-2所示。圖1-2電子生物止彮器Fig. 1-2 The positive pressure ventilator它利用生物脈沖穴位療法想使原本阻塞的呼吸道恢復(fù)暢通，設(shè)計通過腕部的神經(jīng)脈膊傳送信息至鼻咽部組織，然后激活中隔的三叉神經(jīng)末梢，并且轉(zhuǎn)移傳導(dǎo)方式，開通鼻腔部位、使呼吸暢順，當(dāng)晚立刻見效，恢復(fù)通暢的舒服的呼吸通道。 ：(5)智能止幰器的研究。中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)馬顯光教授帶領(lǐng)其團隊長期致力于智能止鼻T器的研究…-"],分析了當(dāng)前止幰器的原理及不足，設(shè)計特定電路產(chǎn)生特定脈沖寬度和頻率的恒流刺激信號，刺激患者的頦舌肌及其支配神經(jīng)，維持該肌肉的一定緊張度，使舌根前移，上呼吸道擴張，增大使用者的呼吸量，，保證睡眠期呼吸暢通，停止打幰，避免患者?
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN912.3

【參考文獻】

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本文編號：2537363