且 对 医师 的 经 验 要 求 非 常 高 ，心 音 图 能 够 有 效 弥 补 心 脏 听 诊 的 不 足 ．将 心 脏 听 诊 不 能 记 录 的心 音 信 号 或 不 容 易 分 辨 的 信 号 用 图形 的 形 式 记 录 下 来 ， 医 生 分 析 使 用 ， 过 对 原 供 通
基 金 项 目 ： 东 省 科 技 计 划 项 目（ｏ ９ Ｏ Ｏ １ ０ ） 广 东 省 科 技 计 划 项 广 ２ｏＢ ３∞ ０４ ；
１ 引 言
随着 现 代 社 会 物 质 生 活水 平 的提 高 ，人 们 的生 活 方 式 也 在 不 断发 生 变 化 ， 门打 的 、 门坐 电梯 、 酒 不 离 身 、 快 餐 出 进 烟 洋
始 记 录 的心 音 信 号 进 行 一 定 的 处 理 ， 获 取 更 多 有 助 于 辅 助 诊 断 的 信 息 ， 是 当 今 心 音 分 析 仪 的 发展 方 向 。 更 原 有 比较 精 确 的 心 音 信 号 自动识 别 算 法 大 多 依 赖 参 考 信 号 如 心 电信 号 等 ， 行 心 电 与 心 音 信 号 的 同 步 采 集 ， 据 实 根 第 一 心音 （１发 生在 收缩早 期 （Ｃ 信号 Ｒ 波之后 ２一 ０ Ｓ） ＥＧ Ｏ ４ ｍ ） 第 二 心 音 （２ 发 生 在 心 室 收 缩 末 期 和 心 室 等 长 舒 张 期 ｓ、 Ｓ） 前 （ Ｃ 信 号 Ｔ 波 终 点 前 后 ） 借 助 心 电信 号 来 搜 索 定 位 心 ＥＧ ， 音 峰 值 点 。这 些 经 典 方 法 的准 确 率 比较 高 ， 由 于需 要 同 步 但 采 集 心 电信 号 ， 大 增 加 了 仪 器 的复 杂 性 及 成 本 ， 文 旨在 大 本
（ｅａｔ ｅｔ ｆ ｉ ｅ ｉ ｌ ｎｉｅｒ ｇ ＳｕｈＣ ｉａＵ ｉ ｒｉ ｆ ｅｈｏｏｙ Ｇ ａｇｈｕ５ ０ ０ ， ｈ ａ Ｄ ｐｒ ｎ ｏ ｄｃ ｇ ｅ ｎ ， ｏｔ ｈｎ ｎｖ ｓ ｙ ｃ ｎｌｇ， ｕｎｚｏ ０ ６ Ｃ ｉ ） ｍ ｏＢ ｍ ａＥ ｎ ｉ ｅ ｔｏ Ｔ １ ｎ
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研 究 不 依 赖 于 心 电信 号 的 心 音 自动 识 别 及 诊 断 系 统 ， 以期
不 离 口… …这 些 看 似 高 档 实 则不 健 康 的 生 活 方式 ，使 得 心 血 管疾 病 的发 病 率 和 死 亡 率 越来 越 高 。 据统 计 ， 国 国 内每 年 有 我 ３０万 人 死 于 心 血 管疾 病 ， 均每 １～ ３Ｓ 有一 人被 心 血 管 ０ 平 ２ １ 就 疾病 夺 去 生命 ｌ １ 】 。专 家 预 言 ， 人类 若 能 告 别 心 血 管 病 ， 多 活 可
Ｐ ｒ ｎ ｌ ｏ ｐ ｔｒＴ ｅ ｅｓ ｎｌ ａ ｒｃｓ ｄｂ ｈ ｎｌ ｉ ｔ ｌＭ Ｔ Ａ ． ｙｄｉｇｔｉ ｔｅｏｊｃ ｆ ｃｕａ ｌ ｅｓ ａ Ｃ ｍ ｕｅ． ｈ ｎｔ ｉ ａ ｗ ｓｐｏｅｓ ｙｔｅａａ ｓ ｏ Ａ Ｌ Ｂ Ｂ ｏｎ ｓ ｈ ｂｅｔ ｏ ｃｒｔ ｙ ｏ ｈ ｇ ｅ ｙｓ ｏ ｈ， ｓ ａ ｅ
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【 键 词 】 信 号采 集 ； 波 变换 ； 关 小 心音 定位 ； 征 提 取 ； 助诊 断 特 辅
［ 国图 书 资 料 分类 号】 Ｒ １ ．； ５ ０４４ ［ 献标 识 码 】 Ａ ［ 章 编号 】 １０ — ８ ８ ２ １ ） １０ １— ３ 中 ３ ８６Ｒ ４ ． ＋ 文 文 ０ ３ ８ ６ （０ ２ ０ — ０ ３ ０
达到准确定位 、 低成本的 目的。 降
价 ： 序 的 、 理 的心脏 听诊 能够 获得 最全 面的有 用信 息 ， 有 合
然 而 ， 论 听诊 器 多 么 完 美 ， 心 音 的 解 释 仍 是 最 基 本 的 。 不 对
２ 心 音分 析 系统 设计 方 案
本 研 究 所 设 计 的 心 音 分 析 系统 主要 由 ２个 部 分 构 成 ： 一
ｈ ｄｇｅ ｔｉ ａ ｔｉ ｈ ｉｇ ｏ ｉ ｏ ｅ ｒ ｄｓｒｅｓ Ｃ ｎ ｌ￣ ｎ Ｔ ｅｓｇ ａ ａ ｌ ｇｓｓｅ ｄ ｓｒｂ ｄ ｉ ａ ｃ ｒｔ， ｉ ｌ， ａ ｒａ ｍｐ ｃ ｎ ｔｅｄａ ｎ ｓｓ ｆｈ ａ ｉｏｄ ｒ． ｏ ｃｕ ｏ ｈ ｉｎ ｌｓ ｍｐｉ ｙ ｔｍ ｅ ｃｉｅ ｓ ｃ ｕａｅ ｓｍｐｅ ｔ ｎ
目（ ０ ）Ｂ ３ ３ ２ ０ ２ 【 ０ １ ０ ０ ３） ７
是 信 号 采 集 预
设 计等 ： 是信 号处理 模块 ， 要通 过 Ｐ 二 主 Ｃ上 的 信 号 处 理 工
具 行 信 号 分 析 的 功 能 １ 。无 线 发 送 与 接 收 技 术 采 用 实 验 室 已 有 的 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ技 术 。 系统 的 整体 设 计 框 图 如 图 １ 示 。 Ｂ 所
ｃ ｅ ｐ ｎ ｏ ｌ ｃ ｏ ｌ ｈ ｒ ａ — ｉ ａａ ｔ ｎ ｆｒ ｔｉ ｓ ｉ ｂ ｅ ｆ ｒｈ ｍｅ ｈ ａｔ — ａｅ ｍｏ ｉ ｒ ｇ Ｔ ｅ ａｇ ｒ ｈ ｂ ｓ ｄ ｈ ａ ，ａ ｄ ｃ ｕ ｄ ａ ｃ ｍｐ ｉ ｅ ｌ ｔ ｓ ｍｅ ｄ ｔ ｒ ｓｅ ．Ｉ ｓ ｕｔ ｌ ｏ ｅ ｌ ｃ ｒ ｎ ｔ ｉ ． ｈ ｌｏ ｔ ｍ ａ ｅ ａ ａ ｏ ｈ ｏ ｎ ｉ
３ 心 音信 号 的 采集
３ １ 传 感 器 和 预 处 理 电 路 ．
作 者 简 介 朱
蒂 （９ Ｏ ）女 ， 士 研 究 生 ， 要 研 究 方 向 为 生 物 医 学 信 １８ 一 ， 硕 主
号 处 理 ： 效 明 （ ９ Ｏ ） 。 授 ， 士研 究 生 导 师 ， 要 从 事 生物 医学 信 吴 １５ 一 男 教 博 主 息处理 、 医学 仪 器 研 发 、 物力 学 等 方 面 的研 究 工 作 。 生 通 讯 作 者 ： 效 明 ｍａｌｂ ｍｗ ｓ ｃ ｔ ｄ ．ｎ 吴 Ｅ— ｉ：ｍｘ ｕ＠ｓｕ． ｕｃ ｅ
有 重 要 意 义 。 结论 ： 设计 的信 号 采 集 系统 电路 可 靠 、 作 简 单 、 本 低 廉 ， 够 实现 数 据 的 实 时 无线 传 送 ， 用 于 家 所 操 成 能 适 庭 监 护 ； 助 小波 分 析提 取 包络 的方 法 来 定位 Ｓ 、２ 算 法 简便 ， 时较 短 ， 用 于 实 时分析 。 借 １Ｓ ， 耗 适
ｈ ａ ｉ ｎ ｌ ｆ ｃｉ ｅｙ ａ ｄ ｔ ｅ ａｇ ｒ ｈ ｃ ｕｄ ｌｃ ｌ ｅ ｔ ｅｆ ｓ ｅ ｒ ｓ ｕ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ｃ ｎ ｅ ｒ ｓ ｕ ｄ ｅｆｃ ｉｅｙ ｗ ｉｈ ｅ ｒ ｓｇ ａ ｓｅｆ ｔ ｌ ｎ ｈ ｌｏ ｉ ｍ ｏ ｌ ｏ ａ ｉ ｈ ｒ ｔ ａ ｔ ｏ ｎ ｎ ｈ ｅ ｏ ｄ ｈ ａ ｏ ｎ ｆ ｔ ｌ ， ｈ ｃ ｔ ｅ ｖ ｔ ｚ ｉ ｈ ｔ ｅ ｖ
１ ． 见 心 血 管病 的诊 治 及 预 防 对人 类 至 关 重 要 。 ０ａ 可
０血 管疾 病 的 诊 断 主要 依 靠 医疗 器 械 ， 电 和 心 音 是 检 心
测 心 血 管 疾 病 的两 种 常 用 手 段 。心 电 主 要 应 用 于 心 率 失 常 及 心 肌 缺 血 的 定 性 与 定 量 分 析 诊 断 ．心 血 管 药 物 的疗 效 评
Ｄｅｉｎ ｏ ｓ ｆＰＣＧ ｉｎ ｌ Ａｎ ｌ ｓ ｙ ｔｍ ｓ ｄ ｏ ａ ｅｅ ａ ｓｏ ｍ ｇ Ｓ ｇ ａｓ ａ ｙ ｉ Ｓ ｓｅ Ｂａ ｅ ｎ Ｗ ｖ ｌｔＴｒ ｎ ｆ ｒ ｓ
Ｊｄｔ Ｄｅ ｇ Ｚ ｙ Ｚ Ｏ ｕ Ｙ Ｎ ｉｈ ｉＷＵ Ｘａ— ｉｇ ｕ ｉ ｉ ｉ ｅｉ Ｈ Ｕ Ｓ ， Ａ Ｇ Ｑ— ｕ， ｉ ｍ ｎ ｈ ｎ ， ｏ
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的作 用。 法 ： 方 系统 通 过 对心 音 信 号 进 行 采 集 和预 处理 ， 并通 过 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ技 术 无线 传 输 至 Ｐ 利 用 Ｍａ ａ 信 号 分 析 工 具 Ｂ Ｃ， ｒｂ ｌ 对数 字心 音信 号进 行 处 理 ， 实现 心音 的 自动 定 位 及 特 征 提 取 ， 而 判 断 心 音 中是 否 包含 病理 性 杂 音 。 结果 ： 计 的 系 进 设 统 能 够有 效地 检 测 人 体 的心 音 信 号 ， 理 算 法 能 够 准 确 定位 第 一 心 音 和 第． 心 音 的位 置 ， 心 脏 疾病 的辅 助诊 断 具 处 ２ － 对
（ ）１－ ５ １ ：３ １ ］
Ｋｅ ｒ ｓ ｓｇ ａ ｃ ｕ ｓｔ ｎ Ｗ ａ ｅｅ ｒ ｎ ｆｒ Ｐ Ｇ ｌｃ ｔ ｇ ｆ ａｕ ｅｅ ｔａ ｔ ｎ ａ ｘｌａｙ ｄ ａ ｎ ｓｓ ｙ ｗｏ ｄ ｉｎ ｌａ ｑ ｉｉ ｏ ； ｉ ｖ ｌｔ ａ ｓ ｍ； Ｃ ｏ ａ ｉ ； ｅ ｔ ｒ ｘ ｒ ｃｉ ； ｕ ｉ ｒ ｉｇ ｏ ｉ Ｔ ｏ ｎ ｏ ｉ