心音分析的研究

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1、摘要*随着人们生活水平的提高，心血管疾病却呈逐年上升趋势，因其导致的死亡率己位居各类疾病之首，心血管疾病己成为人类健康的最大威胁。对心脏的各种信息进行研究已成为生物医学界的一个主要课题，心音信号蕴含了大量心脏的生理和病理信息，用现代数字信号处理技术对心音进行分析在心血管疾病的基础研究和临床诊断上具有重要价值。心音信号是一个典型的非平稳随机信号.本文采用“时一频分布”方法对109例经过二尖瓣或主动脉瓣修复的心音信号进行了如下的分析研究，并得到了一些初步成果。心音各成分的频率分布一直是生物医学工作者研究的一个重要课题。本文作者采用“小波多分辨分析”方法将第一心音(sJ和第二心音(S,)分解为不同的

2、层后，计算各层的归一化香农(Shannon)能量，并根据能量的大小，确定了心音信号各成分频率的分布频带。不依赖心电信号的心音成分分离对心音的实时研究具有重要意义。本文作者采用小波多分辨分析方法将心音信号分解成不同的层后，按时间顺序将每层分段和计算每段的归一化香农能量，依据心音信号的特点和归一化香农能量的大小，确定S。和S,的起止点，然后提取S.和See该方法是一种不依赖与心电图(ECG.electrocardiogram)作为同步信号的心音分离方法。对心音进行时一频分析，尤其是利用三维时一频分布图，是分析心音的一个有效的方法。该方法的一个关键问题是减少交叉项，以便准确提取和计算特征矢量。本文作

3、者采用“复引数时一频分布”，对S，和S:进行分析。与传统较好的贝赛尔核的时一频分布相比，复引数时一频分布有效地减少了交叉项，在分类识别中，有效地提高了分类率。因此，可以认为经过复引数时一频分布分析得到的特征矢量更能反映心音的特征。关键词:心音信号;时一频分析;小波变换;复引数时一频分布;三维时一频分析’la南省自然科学基金资助项H编号200100004M云南省俏息技术与工程创断人才培葬基金项目AbstractWiththeimprovementoflivingstandard,peoplebegintopaymoreandmoreatentiontotheirhealthy.Thecardio

4、-vasculardiseaseisoneofthebiggestthreatstohumanbeings.Theresearchonthebiologicalinformationofhumanhearthasbecomeanimportantsubjectinbio-medicalfield.Heartsoundincludesmuchphysiologicalandpathologicalinformationoftheheart.Theresearchonheartsoundsbymoderndigitalsignalprocessinghasgreatvaluestobasicphy

5、siologicalstudyandclinicaldiagnosisofthecardio-vasculardisease.Theheartsoundsignalisatypicalnonstationarystochasticsignal.Withthetime-frequencydistribution,109casesofheartsoundsproducedbybioprostheticmitraloraorticvalveswereanalyzedinthisarticle,andThebeterresultsweregot.Thetime-frequencydistributio

6、noftheheartsoundhasbeenanimportantresearchfieldtothemedicalstaff.Withthemulti-resolutionanalysisofwavelettransformation,theauthordecomposedthefirstsound(S,)andthesecondheartsound(SOintodiferentfrequencybands,andthencalculated加normalizedShannonenergyofthediferentbands.Finally,determinedthefrequencyba

7、ndofheartsoundsaccordingtotheener汀.Separatingofheartsound'scomponentswithoutECG(electrocardiogram)asasynchronoussignalissignificanttothereal-timeresearchonheartsound.Usingthemulti-resolutionanalysisof