便攜式高靈敏度的心音采集與實時處理系統(tǒng).pdf

1、心音聽診是評估心血管疾病的重要方法之一。本文通過分析近年來心音聽診系統(tǒng)的國內(nèi)外進展及其研究不足之處，從提高心音采集靈敏度以及實現(xiàn)便攜式、實時性的心音處理兩方面進行優(yōu)化與改進。
　　在心音采集方面，針對傳統(tǒng)電子聽診器存在靈敏度低，低頻響應(yīng)差等缺點，本文基于PVDF非均勻曲率半徑的彎曲夾緊結(jié)構(gòu)，提出一種高靈敏度的心音采集系統(tǒng)設(shè)計方案并在實驗中得到驗證。通過建立相應(yīng)的非齊次弦振動模型，理論分析比較得出非均勻曲率相比均勻曲率的靈敏度有顯著

2、提高，并優(yōu)選非均勻曲率半徑結(jié)構(gòu)靈敏度最大的參數(shù)研制出一款新型的心音采集系統(tǒng)。實驗測試結(jié)果表明，該拾音器的靈敏度達到1.7mV/Pa，相較近年來研究的“均勻曲率半徑PVDF+硅膠襯底結(jié)構(gòu)”的拾音器靈敏度提高了13.3％，并且該拾音器能在2Hz～2kHz的頻帶范圍中保持平坦的頻響特性，涵蓋心肺音采集的頻響范圍，為較完整地獲取心音信號提供有力保障。
　　在心音處理方面，由于現(xiàn)階段心音處理系統(tǒng)依賴PC端的MATLAB等算法處理工具，限制了

3、心音聽診器的便攜性和實時性的發(fā)展，不利于城鄉(xiāng)衛(wèi)生站或隨訪醫(yī)生的使用，本文采用FPGA和ST M32的雙核處理器架構(gòu)，研制出一款便攜式的多功能心音實時處理系統(tǒng)。該處理系統(tǒng)集成心音存儲、顯示、濾波以及實時的時頻分析功能，特別適用于城鄉(xiāng)衛(wèi)生站和隨訪醫(yī)生對心臟病患者的跟蹤診療，能為后續(xù)心音實時處理的研究奠定良好基礎(chǔ)。
　　本設(shè)計集成高靈敏度、寬頻譜響應(yīng)的心音采集系統(tǒng)以及便攜性、實時性的心音處理系統(tǒng)，可看作是一款完整的心音聽診設(shè)備，對推動我