先心病心音采集分析系统设计与实现及收缩期杂音分析研究

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每年我国约有15万先天性心脏病患儿出生,发病率高达0.7%至1.1%。虽然在发达地区已有相对完善的医疗水平能够较好的诊断并及时治疗,但是由于受到经济水平的限制,在贫困地区尚没有完备的诊断体系,通常借助的方法是只有听诊。然而对于经验不足的医生来说,听诊常常带来较高的误诊率,不但大大加重了贫困地区患者家属的负担,而且漏诊的患儿也不能得到及时的治疗。心音图的出现及应用弥补了听诊的不足,在很大程度上可以辅助医生诊断降低了误诊率。本课题主要是在分析心音特点的基础上实现LabVIEW平台下心音信号的采集与分析系统。该系统主要包括三大模块:心音与心电的同步采集与显示、数据分析和病例数据库管理系统。其中数据采集模块实现对二尖瓣听诊区、肺动脉瓣听诊区、主动脉瓣听诊区、主动脉瓣第二听诊区和三尖瓣听诊区的心音与心电信号同步采集与保存,且在模拟电路部分采用音频放大器对心音信号放大,保证了声音信号的完整性。数据分析模块首先对采集到的心音和心电信号采用小波变换进行去噪处理,再分别采用小波变换、希尔伯特变换和归一化香农能量对其提取包络,通过比较分析选取归一化香农能量对心音提取包络,小波变换对心电提取包络。根据一个心动周期的采集点数对QRS波和第一心音、第二心音分别定位,通过QRS波定位第一心音起始位置,并根据第一心音和第二心音的持续时间定位第一心音和第二心音的起始和终止位置,最终提取正常心音和房间隔缺损心音收缩期信号并对其进行EMD分解后提取特征,最终通过Fisher线性分类法对正常心音.和具有房间隔缺损的心音进行分类。数据库的构建主要是使用免费工具包LabSQL实现LabVIEW与数据库软件SQL Server2005的连接与管理,主要实现了数据库登陆、退出、查询、删除、修改和显示病例记录等功能。实验结果证明,该系统可以采集到清晰的心音和心电信号,并可以提取有效的收缩期心音信号特征,为临床分析提供较好的参考。
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