發(fā)布時間：2020-05-28 04:59

【摘要】：心臟信號是人體重要的生理信號,心臟聽診是先心病初診的主要手段,但聽診主要靠聽診專家經(jīng)驗(yàn)而來,但僅僅依靠醫(yī)生聽診,會導(dǎo)致判斷結(jié)果不準(zhǔn)確,不可避免發(fā)生誤診情況,所以對心音信號進(jìn)行預(yù)處理、特征提取、分類識別等有利于先天性心臟病的診斷,本文希望能夠通過信號處理、傳統(tǒng)的模式識別、機(jī)器學(xué)習(xí)的方法去揭示先心病的潛在特征成分,為先心病的臨床診斷奠定基礎(chǔ)。本文的研究工作主要是以下三部分:1.心音信號的預(yù)處理。針對采集的心音信號會有噪聲以及如何篩選心動周期信號的問題,提出一種基于提升小波新閾值函數(shù)的去噪方法;為了能夠更好的篩選出心音信號中的有效心動周期信號,采用了一種結(jié)合歸一化香農(nóng)能量的維奧拉積分波形的方法對去噪后的心音信號提取包絡(luò)后,利用雙閾值方法進(jìn)行分段定位處理,從而確定心音的心動周期,通過對每例信號提取的心動周期進(jìn)行篩選加權(quán)平均后,確認(rèn)最終心動周期信號。2.心音信號的特征提取。針對心音信號的非平穩(wěn)、非線性問題,提出一種基于自適應(yīng)完備噪聲集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)結(jié)合提取排列熵的特征方法,對篩選后的心動周期信號按照從高頻率到低頻率分解成若干個固有模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,利用C_C算法對分解的各個IMF分量進(jìn)行排列熵內(nèi)的參數(shù)優(yōu)化,最后對各階IMF分量求其排列熵,構(gòu)造成特征向量。3.分類識別研究:針對提取的排列熵特征向量數(shù)據(jù)的稀疏性特點(diǎn),提出一種基于深度因子分解機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類方法對正常、異常信號進(jìn)行二分類識別,采用損失率(LOSS)、準(zhǔn)確率(Accuracy)以及AUC(Area Under ROC Curve)三個指標(biāo)來衡量深度因子分解機(jī)網(wǎng)絡(luò)模型的泛化性能。本文對600例正常心音信號和600例先心病心音信號進(jìn)行研究分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采用CEEMDAN和排列熵的方法提取心音特征組成特征向量,能夠較好的反映出心音所包含的不同頻率下的特征成分。采用深度因子分解機(jī)網(wǎng)絡(luò)對心音信號進(jìn)行分類識別,其損失率為0.213、準(zhǔn)確率為0.887以及AUC值為0.902。
【圖文】：

一心音Ｓ１的末尾到第二心音Ｓ２的開始之間的時間間隔。Ｓ２－Ｓ１之間的間期表示逡逑在一個心動周期中，，第二心音Ｓ２的末尾到下一個第一心音Ｓ１的開始之間的時逡逑間間隔。從圖２．１可以看出Ｓ１－Ｓ２之間的間期是短于Ｓ２－Ｓ１間期的。逡逑１邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ逡逑ｓｉ邐８１邐Ｉ１邐５１逡逑０．５－邐｜邐ｉ邋Ｓ２丨時限，邐－逡逑－°－５－邐Ｊｔ＾ｔ邋ｖｍｗｉ逡逑ｈ邋屮邋＞１邋Ｍ邋Ｍ逡逑ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐ｉ邐逡逑０邐１０００邐２０００邐３０００邐４０００邐５０００邐６０００邐７０００邐８０００邐９０００邐１００００逡逑采樣點(diǎn)數(shù)逡逑圖２．１心音信號的時域圖逡逑（２）心音信號的頻域特性逡逑心音信號的頻率一般是在卜１０００Ｈｚ之間，大多數(shù)人的心音信號的頻率是在逡逑４０￣６００ＨＺ之間，而少數(shù)部分人的心音信號的頻率是低于４０ＨＺ或者是高于逡逑１０００ＨＺ的。心音信號圖按其頻率劃分如下：逡逑Ｓ１處于低頻段和中頻段，主要集中在１０？１４０ＨＺ，邋Ｓ２處于低頻段、中頻段、逡逑高頻段，主要集中在１0ＨＺ￣４００ＨＺ，邋Ｓ３和Ｓ４處于低頻段，主要集中在１０？５０ＨＺ，逡逑通常情況下，舒張期充盈性的雜音是處于低頻段４０－５０ＨＺ之間，舒張期回流性逡逑的雜音和收縮期的雜音處于在中頻段以及高頻段，主要是集中在丨００？６００ＨＺ之逡逑間

第二章心音信號的概述置［２９］是以心臟各瓣膜的名字命名的，不同聽診的位置所有的生理性、病理性不同。在臨床醫(yī)學(xué)上通常使用五個，臨床上對心臟聽診的具體位置如圖２．２所示。逡逑－肺動脈瓣聽診區(qū)，在胸骨左邊第二肋處，與肺動脈瓣的－主動脈瓣聽診區(qū)，在胸骨右邊第二肋處，離胸壁最近。逡逑－主動脈瓣第二聽診區(qū)，在胸骨左邊第三、第四肋處，因二尖瓣聽診區(qū)，在左側(cè)第五肋鎖骨內(nèi)側(cè)，血流從左心房流－三尖瓣聽診區(qū)，在胸骨右邊第四肋處，即右心室靠近胸
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R541.1;TN912.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2684749