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心音采集和预处理系统的设计与实现

作者2019-03-27 10:33未知
西南偏远山区是先天性心脏病(先心病)的高发区,其初诊和筛查主要依靠心脏听诊,但由于当地医疗水平较低,难以完成对先心病的初诊。针对这种情况,每年国家和社会爱心机构多次组织先心病筛查工作去帮助当地的先心病患者。在筛查工作中,听诊的准确度多取决于医生水平和临床经验,听诊筛查工作也极为辛苦,每年的先心病筛查工作需要大量的人力和财力。本文旨在设计一款方便易携带的心音采集设备来解决先心病筛查过程中遇到的困难,为先心病筛查工作提供帮助。论文的研究工作主要包含以下内容:1.采集系统的设计和实现。利用Measurement Studio 2010平台设计并实现了心音采集系统,通过UDP协议接收来自下位机传输的心音信号,实现对病人心音信号的采集、存储和回放功能。2.心音信号的采集分类与心音数据库的构建。截止到目前,本文开发的心音采集系统在昆明医科大学第一附属医院总共采集了 20例病理信号,并参与了红河开远先心病爱心筛查活动,采集了 198例心音信号。通过对本文采集系统存储的心音信号以及已有的心音信号进行病理分类,构建心音数据库。3.心音信号的预处理。心音信号的预处理是心音信号分析中的重要环节,包括心音信号的滤波降噪,心动周期的分段定位,以及S1、S2的提取等。本论文采用五阶巴特沃斯带通滤波器对信号进行降噪处理,然后采用希尔伯特黄变换方法提取包络并对包络进行降噪,最后采用双阈值分段定位方法对信号进行分段,从而定位S1和S2的位置。4.结合预处理使用的方法设计并实现了心音预处理系统。同时利用预处理系统和心音数据库中的心音信号,对本文研究的预处理方法对心音信号分段定位的准确性进行评估实验。结果表明,本文预处理方法对心音信号分段定位的准确率高达90%,达到了预期目的。
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