基于心力-心音關(guān)系的人群心臟儲備檢測和評估方法研究.pdf

1、心音信號的分析和研究對心臟儲備能力的評估有重要意義。大多數(shù)心力衰竭病人的主要問題是心肌收縮力的降低。先天心臟瓣膜受損，心電傳導(dǎo)組織病變化引起的心臟機(jī)械活動障礙也能由心音反映出來，而且心血管系統(tǒng)的病變在導(dǎo)致ECG信號出現(xiàn)異常前，往往會首先出現(xiàn)心臟雜音和心音變異。因此心音在心臟儲備能力的評估方面具有心電不可替代的診斷信息。
　　 本論文對基于心音信號檢測和公用電話網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臒o創(chuàng)心臟儲備測試方法及技術(shù)進(jìn)行了研究，深入分析了S1/S2的

2、變異性特征并將其應(yīng)用于心臟儲備能力的評估。論文所涉及的研究課題對心血管疾病的臨床診斷、運動員心臟功能監(jiān)測、健康人體質(zhì)評估具有重要的理論價值和應(yīng)用前景。論文具體研究內(nèi)容和主要工作包括以下方面：
　　 1、研制了基于心力-心音關(guān)系的心臟儲備無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)。研制出基本達(dá)到臨床實用水平的試驗樣機(jī)。在硬件開發(fā)上，完成了前端信號采集、通信網(wǎng)絡(luò)模塊(接口)的設(shè)計與制作。在軟件開發(fā)上，進(jìn)行了基于串口控件的心音數(shù)據(jù)采集程序的設(shè)計。性能測試表明該心臟

3、儲備無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)能夠滿足在臨床醫(yī)學(xué)和運動醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域開展心肌變力性和變時性研究的需求。
　　 2、心音信號分析方法研究。通過對心音信號的直觀分析，從復(fù)雜性這一角度本論文創(chuàng)新性地提出了一種基于動態(tài)系統(tǒng)理論的非線性時間序列心音信號分析方法，采用“簡單性”這一概念作為心音信號分析的一個指標(biāo)進(jìn)行量化分析，并實現(xiàn)了基于心音信號“簡單性”曲線包絡(luò)的心音成分自動識別算法，并將該算法應(yīng)用到心臟儲備指標(biāo)的評估系統(tǒng)中。這種方法在很大程度上克服了基于能

4、量分割方法的無法解決的困難，對于提取心音信號主要成分具有很好的效果。另外該方法可以精確地檢測出雜音信號的起始點，從而得到雜音信號的持續(xù)時間，這一點對于臨床診斷具有重要意義。論文闡述了該方法的研究思路，算法實現(xiàn)步驟、MATLAB仿真實驗以及實際心音數(shù)據(jù)驗證實驗。
　　 3、結(jié)合心力-心音關(guān)系的人群心臟狀態(tài)檢測和評估，提出了評價心臟儲備能力的綜合評價指標(biāo)體系；進(jìn)行了心臟狀態(tài)變化檢測和評估中新方法的探索，即S1/S2比值變異性及其變化

5、趨勢的研究。利用課題研發(fā)系統(tǒng)，對大學(xué)生、中老年、公務(wù)員等不同人群、不同年齡組人員，進(jìn)行了大量心臟儲備數(shù)據(jù)的調(diào)研和評估分析，提出了評價心臟儲備能力的綜合評價指標(biāo)體系(心率、心力變化趨勢(cardiaccontract-ility change trend，CCCT)、舒張期時間/收縮期時間(D/S)、S1/S2及其變異性等指標(biāo))，結(jié)果論證了設(shè)計系統(tǒng)及方法的可行性和有效性。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了心臟狀態(tài)變化檢測和評估中新方法的探索，即進(jìn)行S1/

6、S2比值的變異性研究，設(shè)計了靜息狀態(tài)和屏氣狀態(tài)心音圖試驗(breath-holding phonocardiogram test，BHPCGT)。發(fā)現(xiàn)了心臟狀態(tài)變化的一個新現(xiàn)象，即S1/S2比值的倒置現(xiàn)象(reversalof S1/S2 ratio，RS1/S2R)。為了進(jìn)一步了解S1/S2比值的倒置現(xiàn)象的細(xì)節(jié)，提出了S1/S2比值變化趨勢，S1/S2比值倒置頻率，S1/S2比值倒置時間等有關(guān)新指標(biāo)。
　　 綜上，本論文研究了