心音信號的等效分析模型和特征參數(shù)提取的研究.pdf

1、心臟的跳動過程是非常復雜的，涉及到生物的電傳導以及心肌收縮等方面的因素，心臟跳動所產生的振動信號通過胸腔系統(tǒng)傳到體表后所形成的信號被稱之為心音信號。它是人體最為重要的生理信號之一，是一種典型的時變信號，正是由于這種時變特性，心音信號包含了豐富的信息，心音周期中出現(xiàn)的雜音和畸變就是重要的診斷依據(jù)。傳統(tǒng)意義上講，第一心音、第二心音的產生被認為是心臟瓣膜在開合過程中碰撞所產生的振動信號，這些信號包含多種瞬態(tài)非平穩(wěn)成分。心音信號的變化往往意味著

2、不同瓣膜或者某些心肌發(fā)生了病變。
　　為了更好地研究心音的產生機理，掌握病理信號產生的本質原因，本課題主要考慮心臟瓣膜開合產生的振動效應，基于心音信號產生的物理機制搭建了一個彈簧質量阻尼系統(tǒng)來模擬內心音信號的產生，用彈簧的伸縮來模擬心臟瓣膜的開合振動，然后將各個瓣膜的振動信號進行合成，合成后的信號就是內心音信號，與實際的心音信號具有很高的相似性。
　　準確地對心音信號進行建?？梢詾樾囊舻木幋a、壓縮、識別等工作做好基礎。時頻分

3、析理論和方法可以同時對信號的時域和頻域特性進行分析，它們是分析非平穩(wěn)信號的有利工具，近年來已成為信號處理領域的一個研究熱點，也為心音建模提供了一個新的理論方法。對于實際的心音信號，運用正弦字典和小波字典，提出了基于匹配追蹤算法的心音信號時頻建模方法。首先將心音信號用匹配追蹤算法進行分解，然后用選出來的最優(yōu)原子合成原信號，實驗結果表明對于心音信號的重構，使用小波字典比使用正弦字典的效果更勝一籌。
　　提取獨立的心動周期是心音信號分析

4、中最為關鍵的一步，因為異常信號總是出現(xiàn)在每個心動周期中。從心音信號的本身特點出發(fā)，將心音信號看成是含有沖擊成分的沖擊信號，第一心音、第二心音就是每個心音周期中的沖擊成分，基于匹配追蹤算法提出了利用相關結構復雜度對心音信號進行分割處理的方法。首先計算心音信號的復雜度，然后將復雜度曲線中包含的有效信息提取出來，同時將信息映射到原信號進行有效成分的提取，成功獲取了心音信號的一些典型特征參數(shù):心率、第一心音幅值、第二心音幅值、舒張期以及收縮期等