近年來(lái)心血管疾病發(fā)病率居高不下,而且死亡率極高,嚴(yán)重威脅著人類健康。心臟病是心血管疾病中最為常見的疾病,對(duì)其敏感準(zhǔn)確的檢測(cè)診斷具備重要的臨床意義。本文針對(duì)一種常見的心臟病檢測(cè)手段—心音聽診,研究從采集到的心音信號(hào)中提取/分割出心音的特征信號(hào)段,便于后續(xù)分析、分類及診斷。本文的主要工作如下:1.本文使用基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?EmpiricalModeDecomposition,EMD)改進(jìn)的方法—集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?Ensemble empirical mode decomposition,EEMD),從采集到的心音信號(hào)中分解出本征模態(tài)函數(shù)(Intrinsic Mode Function,IMFs),從本征模態(tài)函數(shù)(IMFs)中選取出利于分割的信號(hào)成分。此過(guò)程中,由于EMD在分解的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)端點(diǎn)效應(yīng),本文分析和對(duì)比了多種方法,提出了波形匹配和比例延拓相結(jié)合的方法來(lái)抑制端點(diǎn)效應(yīng),并且根據(jù)正交性來(lái)評(píng)判分解結(jié)果的好壞,實(shí)驗(yàn)證明改進(jìn)的波形匹配法相比于其他方法在抑制端點(diǎn)效應(yīng)方面更優(yōu)。對(duì)于從分解出來(lái)的IMFs中選取哪個(gè)IMF作為分割依據(jù),本文提出了自己的方法,即選取過(guò)零點(diǎn)個(gè)數(shù)在50—250范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)最大和次大的IMF分量。如果存在兩個(gè)IMF分量則根據(jù)分割結(jié)果求S1、S2平均時(shí)長(zhǎng),選取S1平均時(shí)長(zhǎng)接近122ms、S2平均時(shí)長(zhǎng)接近92ms的IMF分量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明該方法選取準(zhǔn)確率比根據(jù)最大相關(guān)系數(shù)的方法選取的準(zhǔn)確率提高了 8%以上。2.在上述選擇的IMF基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提取信號(hào)包絡(luò)。本文對(duì)常見的幾種提取心音信號(hào)包絡(luò)的方法進(jìn)行分析、實(shí)驗(yàn)、對(duì)比,最終選用希爾伯特變換的方法來(lái)提取信號(hào)包絡(luò)。3.對(duì)上述提取的包絡(luò)信號(hào),進(jìn)一步嘗試分割。通過(guò)對(duì)已有的分割方法的實(shí)驗(yàn)、對(duì)比和改進(jìn),本文提出了雙閾值法和極值點(diǎn)相結(jié)合的方法對(duì)心音信號(hào)分割,相比于雙閾值法提高了分割精度。4.最后,本文就上述分割結(jié)果與前人基于隱馬爾可夫模型(HSMM)的心音信號(hào)分割方法進(jìn)行了對(duì)比分析。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出兩種分割點(diǎn)誤差在5ms范圍之內(nèi),相對(duì)于平均一個(gè)心音周期800ms,誤差在±1%范圍內(nèi)。但是HSMM訓(xùn)練集需要使用ECG信號(hào)對(duì)PCG信號(hào)的峰進(jìn)行標(biāo)記,而且HSMM需要對(duì)模型進(jìn)行訓(xùn)練,因此需要海量的數(shù)據(jù)支撐。而EEMD的方法是直接對(duì)波形進(jìn)行處理,不需要ECG信號(hào)標(biāo)記。
【學(xué)位單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R540.4;TN911.7
【部分圖文】：

圖２．１心臟傳導(dǎo)系統(tǒng)示意圖［２０］逡逑心電的傳導(dǎo)路徑有五個(gè)元素組成：逡逑ａ）賣房（ＳＡ）節(jié)點(diǎn)（Ｔｈｅ邋ｓｉｎｏ－ａｔｒｉａｌ邋（ＳＡ）邋ｎｏｄｅ）；逡逑ｂ）房室（ＡＶ）節(jié)點(diǎn)（Ｔｈｅ邋ａｔｒｉｏ－ｖｅｎｔｒｉｃｕｌａｒ邋（ＡＶ）邋ｎｏｄｅ）；逡逑ｃ）希氏束（Ｔｈｅ邋ｂｕｎｄｌｅ邋ｏｆ邋Ｈｉｓ）；逡逑ｄ）左束和右束分支（Ｔｈｅ邋ｌｅｆｔ邋ａｎｄ邋ｒｉｇｈｔ邋ｂｕｎｄｌｅ邋ｂｒａｎｃｈｅｓ）；逡逑ｅ）浦肯野纖維（Ｔｈｅ邋Ｐｕｒｋｉｎｊｅ邋ｆｉｂｒｅｓ）；逡逑竇房結(jié)（ＳＡ）是心臟的天然起搏器，竇房（ＳＡ）結(jié)點(diǎn)以一定的頻率釋放電逡逑脈沖，每種電脈沖都會(huì)通過(guò)心房的心肌細(xì)胞，形成一股迅速通過(guò)心房的收縮逡逑波。心房收縮的快速性使得心肌細(xì)胞在不到三分之一秒內(nèi)收縮。來(lái)自竇房結(jié)點(diǎn)逡逑的電活動(dòng)到達(dá)房室結(jié)點(diǎn)被短暫地延遲，使得收縮的心房有足夠的時(shí)間將所有血逡逑６逡逑

最易聽清心臟聲音的部位稱心臟瓣膜聽診區(qū)，與其解剖部位不完全一致，逡逑通常有５個(gè)聽診區(qū)［２５］。最常使用以下五個(gè)位置來(lái)聽取心音，這些位置能夠最逡逑好的聽到心臟聲音，并且這些位置根據(jù)心音閥門的位置命名［２５］：逡逑１．二尖瓣區(qū)：位于心尖處，在鎖骨中線的第五肋間隙。搏動(dòng)最強(qiáng)點(diǎn)，又稱心逡逑尖區(qū)；逡逑２．肺動(dòng)脈瓣區(qū)：在胸骨左緣第２肋間；逡逑３．主動(dòng)脈瓣區(qū)：在胸骨右緣第２肋間；逡逑４．主動(dòng)脈瓣第二聽診區(qū)：在胸骨左緣第３肋間，又稱Ｅｒｂ區(qū)；逡逑５．三尖瓣區(qū)：在胸骨下端，即胸骨左緣第４、５肋間；逡逑２．５心音特征參數(shù)逡逑心音常用的診斷參數(shù)還需要對(duì)各特征心音的起始、終末點(diǎn)進(jìn)行界定，如圖２．５、逡逑

圖５．１邋（ａ）正常心音，（ｂ）從包絡(luò)線曲線中定義參數(shù)［Ｔｌ，邋Ｔ２，邋Ｔｉｌ．邋Ｔ１２］逡逑表５．１診斷參數(shù)的定義逡逑診斷參數(shù)邐定義和意義逡逑Ｔ１邐Ｓ１持續(xù)時(shí)間逡逑Ｔ２邐Ｓ２持續(xù)時(shí)間逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2811983