心臟的活動(dòng)直接影響著生命四大體征中的脈搏和血壓,且蘊(yùn)含著豐富的生命信息。心音是心臟機(jī)械活動(dòng)的振動(dòng)信息以聲波傳遞的體現(xiàn),蘊(yùn)含了大量的心臟的生理與病理信息。對(duì)于心音信號(hào)的檢測(cè)是獲取心臟的機(jī)械活動(dòng)相關(guān)信息的重要手段。本文以心音信號(hào)產(chǎn)生機(jī)制及聲學(xué)聽(tīng)診器傳聲原理為基礎(chǔ),結(jié)合心音信號(hào)時(shí)頻特性,提出基于相關(guān)性小波熵閾值去噪和希爾伯特-黃變換(Hilbert-Huang Transform,HHT)分析的心音信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的研究方案,為日后建立以心音信號(hào)的特征參數(shù)為主要內(nèi)容且具有臨床診斷參考價(jià)值的心音檔案,以及研究與心音相關(guān)的大數(shù)據(jù)分析提供基礎(chǔ)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.分析心音信號(hào)產(chǎn)生機(jī)制,結(jié)合心音信號(hào)時(shí)頻特性,確定心音信號(hào)特征參數(shù),分析心音信號(hào)采集過(guò)程中的噪聲與干擾來(lái)源,提出以采集裝置、處理方法和分析方法為主的心音信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的總體方案。2.分析聲學(xué)聽(tīng)診器的傳聲原理,并針對(duì)心音信號(hào)的時(shí)頻特性,采用聲學(xué)聽(tīng)診器聽(tīng)頭與聲音傳感器結(jié)合的方式拾取心音信號(hào),設(shè)計(jì)心音信號(hào)采集裝置的硬、軟件部分。3.考慮心音信號(hào)、噪聲及干擾的特點(diǎn),結(jié)合相關(guān)性原理和小波熵理論,采用相關(guān)性小波熵閾值去噪方法對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行去噪處理,且以第三心音(S3)和第四心音(S4)均不明顯的心音信號(hào)、S3明顯S4不明顯的心音信號(hào)以及S3和S4均明顯的心音信號(hào)三種心音信號(hào)為處理對(duì)象進(jìn)行與軟、硬閾值去噪方法的對(duì)比實(shí)驗(yàn),進(jìn)而驗(yàn)證基于相關(guān)性小波熵的閾值去噪方法的可行性。4.針對(duì)心音信號(hào)包絡(luò)提取、瞬時(shí)頻率獲取的問(wèn)題,引入HHT分析方法,對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行分析,得到心音信號(hào)的瞬時(shí)頻率和包絡(luò),從而提取心音信號(hào)的時(shí)頻域特征參數(shù),且以三種心音信號(hào)去噪后的信號(hào)為分析對(duì)象進(jìn)行HHT分析實(shí)驗(yàn),并提取心音信號(hào)的時(shí)頻域特征參數(shù)。5.利用設(shè)計(jì)的心音采集裝置進(jìn)行心音采集實(shí)驗(yàn),按男女老少的原則,隨機(jī)抽取10名受試者的心音信號(hào)進(jìn)行處理與分析,提取心音信號(hào)的時(shí)頻域特征參數(shù),從而驗(yàn)證基于小波和HHT的心音信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)研究的可行性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R540.4;TN911.6
【部分圖文】：

第2章 心音信號(hào)分析及檢測(cè)系統(tǒng)總體方案心音是心臟機(jī)械活動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)信息以聲波形式傳遞的一種體現(xiàn)。分析心音信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)制，結(jié)合心音信號(hào)的時(shí)頻特性，確定能夠表征心音信號(hào)的特征參數(shù)，并闡明心音信號(hào)的特點(diǎn)；分析心音信號(hào)采集過(guò)程中的噪聲及干擾來(lái)源，提出心音信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的總體方案，主要包括心音信號(hào)采集裝置和相關(guān)性小波熵閾值去噪處理方法以及 HHT 分析方法。2.1 心音信號(hào)分析2.1.1 心音產(chǎn)生機(jī)制在臨床診斷中，生命體征是用來(lái)判斷人體的病情輕重和危急程度的指征。心臟的跳動(dòng)直接影響著生命四大體征中的脈搏和血壓，且蘊(yùn)含著豐富的生命信息[39,40]。如圖 2-1 為心臟結(jié)構(gòu)及血液流動(dòng)示意圖。

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文動(dòng)周期包括兩個(gè)時(shí)期，即心室收縮期與心室舒張期，如圖 2-2 為心容積對(duì)照。心音是心臟機(jī)械活動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)信息以聲波傳遞的一種分為正常心音和異常心音。同時(shí)，心音主要包括第一心音(S1)、第第三心音(S3)、第四心音(S4)和心臟雜音。心室收縮期，血液流出心室進(jìn)入動(dòng)脈，S1 的出現(xiàn)是此過(guò)程開(kāi)始的舒張期，血液從靜脈經(jīng)過(guò)心房流入心室，S2 的出現(xiàn)是此過(guò)程開(kāi)始的于心室舒張時(shí)血液快速流入心室引起心室和瓣膜的振動(dòng)，但此心音易被聽(tīng)到，多見(jiàn)于兒童。S4 源于心室收縮時(shí)血液快速充盈心室引被稱為心房音，但此心音在聽(tīng)診時(shí)極難聽(tīng)到。心臟雜音主要指產(chǎn)生期或舒張期的任意時(shí)刻或任意一段時(shí)間的有別于 S1、S2、S3 和 S[41]。由于除特殊人群外 S3 與 S4 不易被聽(tīng)見(jiàn)，且 S3 與 S4 的出現(xiàn)臟出現(xiàn)異常，因此可以將除特殊人群外的 S3、S4 與心臟雜音理解心室收縮 心室舒張

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文MIFkEMkff 12(()) 加權(quán)瞬時(shí)頻率 IF(t)為 NiiNiiiAtAtIFtIFt11()()()( )IFi(t)為心音信號(hào)的瞬時(shí)頻率，Ai(t)為心音信號(hào)的強(qiáng)度。T11心音信號(hào)的包絡(luò)
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2858113