基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及小波分析的心音診斷系統(tǒng)的研究.pdf

1、心臟病是嚴(yán)重威脅人類健康和生命的主要疾病之一。心音聽(tīng)診是心臟疾病無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)的重要方法，具有心電圖、超聲心電圖不可取代的優(yōu)勢(shì)，但是聽(tīng)診技能要花較長(zhǎng)時(shí)間才能掌握；而且目前心臟診斷的重要工具—心電圖(ECG)，具有設(shè)備成本高、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。如果聽(tīng)診的優(yōu)點(diǎn)能夠用簡(jiǎn)單、低成本和易使用的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的話，將會(huì)有很大的實(shí)用價(jià)值。本文正是針對(duì)這一需求開(kāi)展的。 本文主要研究了一種能識(shí)別心音的數(shù)字式聽(tīng)診系統(tǒng)，分為便攜式心音采集系統(tǒng)和識(shí)別系統(tǒng)兩部分

2、。論文在介紹了心音的生理和病理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，首先說(shuō)明便攜式可視化心音采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和具體的軟硬件設(shè)計(jì)：其功能是在聽(tīng)到心音的同時(shí)能從LCD上看到心音波形，并可以對(duì)波形進(jìn)行橫向拉伸、縱向放大、縮小以及回放，還可以通過(guò)串口把心音數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)，利用上位機(jī)來(lái)顯示和處理波形；其次，研究了心音信號(hào)的預(yù)處理(數(shù)據(jù)去噪和分段)，對(duì)心音信號(hào)進(jìn)行分段；在比較傅立葉變換、短時(shí)傅立葉變換和小波變換三種方法對(duì)心音分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇使用小波分析對(duì)各種心音信

3、號(hào)進(jìn)行分析研究，采用新的特征值提取辦法，獲得心音頻率特征值；最后通過(guò)基于誤差反向傳播(Back Propagation，簡(jiǎn)稱BP)算法的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成功實(shí)現(xiàn)不同心音的識(shí)別，為醫(yī)生的診斷提供重要依據(jù)。 文章最后部分，開(kāi)展了實(shí)例分析。我們選取主動(dòng)脈關(guān)閉不全，主動(dòng)脈狹窄，二尖瓣關(guān)閉不全，二尖瓣狹窄和正常心音共45個(gè)樣本，用節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為9，5，5的三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能成功地識(shí)別出這五類心音信號(hào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明了此聽(tīng)診系統(tǒng)的可行性，可用于