人体肠鸣音检测系统研制及肠鸣音信号处理方法研究

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1、第三军医人学硕+学位论文人体肠呜音检测系统研制及肠呜音信号处理方法研究摘要肠鸣音是人体重要的生理信号之一，它反映了人体肠道的运动状态，也是临床诊断肠道疾病的一项重要指标。正常与病理状态下的肠运动不同，可以形成不同特征的肠鸣音。当人体患有某些肠道疾病特别是伴有肠梗阻时，常常表现为肠呜音次数增加，响度增大，音调升高，可拾取到金属音或高调音等异常音。正确区分不同特征的肠鸣音，可以为临床提供重要的诊断信息。虽然国内外对肠鸣音的研究起步较早，但由于肠鸣音具有信号微弱、噪声复杂、周期性差、随机性强等特点，使它的临床应用

2、受到很大限制。目前，临床医生仍然采用传统的听诊器来检测肠鸣音。为了克服目前肠鸣音检测主观性强、精确度低、科学性差的问题，作者研制了一套基于C805lF340单片机的人体肠鸣音检测系统，用于准确拾取肠鸣音。系统包括硬件和软件两部分，硬件系统包括多路传声器、放大电路、滤波电路、电平抬升、单片机电路、系统供电等，软件系统包括下位机程序和上位机程序。系统工作过程如下：传声器首先将拾取到的肠鸣音转换为电信号，然后经过放大、滤波后进行电平抬升，以满足～D转换的幅度要求。信号进入单片机电路后，单片机内部自带的AD转换器将

3、模拟信号转换为数字信号，然后利用UsB收发器以BULK传输方式上传至PC机进行显示、存储以及后续处理。系统调试完成后，分别采集了正常人和临床肠梗阻病人的肠鸣音信号，并进行对比分析。信号的分析包括信号去噪、特征提取以及识别分类等。论文中采用了自适应滤波和独立分量分析来去噪，自适应滤波能很好地去除夹杂在信号中的环境噪声，而独立分量分析对于盲源信号的分离具有独特的优点。为了有效地提取肠鸣音信号的特征，运用了小波分析、归一化平均香农能量分布、功率谱密度估计等多种方法，从多个角度对肠鸣音进行分析处理，通过定性和定量分

4、析，发现几种不同类型的肠鸣音的特征值存在典型差异。利用这些特征值结合适当的分类方法可以实现肠鸣音的自动分类。肠鸣音的检测和分析在胃肠道疾病的诊断治疗中具有重要的价值，上述结果表明利用本系统可以有效地获取肠鸣音信号，信号经过后续处理能有效区分不同类型的肠鸣音，利用该方法有助于肠道疾病的辅助诊断。关键词：肠鸣音；C8051F340单片机；信号检测；特征提取：自动分类3第三军医人学硕士学位论文BowelsoundsacquisitionsystemdesignandthesignalBOWeISOUndSaCqU

5、lSlnonSVStemneSl2nandtneSlgnalanalysismethodsresearchAbstractBowelsoundsisone0ftheimpOnantphysiologicalsignalsofhumanbody’itrenectsthestatesofintestinesandisoneoftheimponantindicesofclinicdiagnosisfbrintestinaldiseases．Underthenomalandpathologicalstates，th

6、eintestinesofhumanbodycangeneralsoundswithdiftIerentcharactersforthedifferentmoVementsofintestines．WhenthebodytakesintestineillnessesOrwithintestinalobstllJctionespecially，thetinlesofbowelsoundswillincrease，thevolumeaddaIldthetonerise，wecouldusuallydetecta

7、bnomalsoundssuchasmetalsound0rsha叩sound．Ifwedistinguishthesoundsaccurately，theresultswiUproVidecrucialdiagnosisinfo姗ationforclinic．Althou曲bowelsoundsstudywaswellunde刑ayathomeaIldabroad，theclinicalapplicationsofbowelsoundsdiagnosisarerestrictedlargelybythec

8、haracteristicsofweaksignal，complicatednoise，noperiodicityaIldrandomicity．Forthemoment，thedoctorsareusingthetraditionalstethoscopetodetectthebowelsoundintheclinicallthesame．TbovercomethedisadVantagesinthebowel