HeartSound心音滤波.pptx
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1、 Heart Sound/Pulmonary SoundHeart Sound/Pulmonary Sound檀玉飞HeartSound/PulmonarySound第一第一节节基本概念基本概念第二节第二节 电子听诊器电子听诊器第三节第三节 滤波器设计滤波器设计第四第四节节基于基于MATLAB的滤波器设计的滤波器设计心音是人体的一种重要的生理信号,它含有大量关于心脏病理状况的相关信息,反映了心脏及心血管结构及其生理和病理信息。心音信号的分析对心血管系统疾病的诊断具有重要意义,其准确性和可靠性将直接影响心脏病患者的临床诊断与愈后效果评价。传统的心音识别是临床医生根据听诊结果来完成的,显然这一过程
2、具有一定的主观性和不稳定性,准确性较差。心脏病已成为危害人类健康的多发病和常见病,因此,以冠心病为代表的心血管系统疾病的防治和诊断,特别是基于现代信息技术的无创诊断技术的研究已经成为医学界研究的重要课题之一。引言引言1、心音的基本概念、心音的基本概念心音:心脏收缩舒张时产生的声音,可用耳或听诊器在胸壁听到,亦可用电子仪器记录下来(心音图)。可分为第一心音(S1)第二心音(S2)。(正常情况下均可听到)。第三心音(S3通常仅在儿童及青少年可听到),第四心音(S4正常情况很少听到)。从心脏产生的心音经过组织的介导传到胸壁表面,其中以骨传导最好。第一节第一节基本概念基本概念第一节第一节 基本概念基本
3、概念第一心音第一心音第一心音又称为S1,它产生的原因包括心室肌的收缩,房室瓣突然关闭以及随后射血入主动脉等引起的振动。S1发生在心脏收缩期的开始,音调低沉,持续时间较长(约0.15s左右),即相当于心电图上QRS波开始后0.020.04s,占时0.080.15s。第二心音第二心音第二心音又称为s2,它产生的原因是半月瓣关闭,瓣膜互相撞击以及大动脉中血液减速和室内压迅速下降引起的振动。s2发生于心脏舒张期的开始,频率较高,持续时间较短(约0.08s),相当于心电图上T波的终末部。第一节第一节基本概念基本概念第三心音第三心音第三心音又称为S3,它发生在第二心音后0.10.2s,相当于心电图上T波后
4、距第二心音0.120.20s,占时0.05s左右,频率与振幅低。s3的产生与血液快速流人心室使心室和瓣膜发生振动有关,通常仅儿童能够被听到,因为儿童的第三心音较易传导到体表。第四心音第四心音第四心音又称为S4,是由于心房收缩时血流急速进入心室,振动心室壁而引起的,相当于心电图上P波后0.150.18s,振幅低。2、心音听诊的优缺点、心音听诊的优缺点l优点:优点:方方便便、成成本本低低、无无创创性性、重重复复性性好好;先先天天心心脏脏瓣瓣膜膜受受损损、心心电电传传导导组组织织病病变变引引起起的的心心脏脏机机械械活活动动障障碍碍都都能能由由心心音音反反映映出出来来,而而且且某某些些心心血血管管系系
5、统统的的病病变变在在导导致致ECG信信号号出出现现异异常常前前,首首先先导导致致心心脏脏杂杂音音和和心心音音变异变异l缺点:缺点:心音和心电信号均属于微弱的非平稳信号,且极易受外界干扰心音和心电信号均属于微弱的非平稳信号,且极易受外界干扰第一节第一节基本原理基本原理第二节第二节电子听诊器电子听诊器1.听诊器头件听诊器头件2.听诊器耳塞听诊器耳塞3.耳管耳管4.悬浮式可调震动悬浮式可调震动膜技术膜技术5.听诊器金属杆听诊器金属杆6.听管听管7.胸件胸件第二节第二节电子听诊器电子听诊器第二节第二节电子听诊器电子听诊器2.1电子听诊器的研究过程点电子听诊器的研究过程点主要有以下四个方面:1.研究一种
6、高灵敏度、高精度、高稳定性、频响宽、响应平直、动态范围大的心音专用探头;2.研究一种高增益、宽频响、低失真、抗干扰的心音、呼吸音专用前端调理电路;3.选择合适的微控制器和液晶屏,并进行数据采集、数据处理和波形实时显示的软件编程;4.最终研制成功一种准确性高、波形实时显示、能准确听诊心音、简单易用、成本低、体积小的电子听诊器第二节第二节电子听诊器电子听诊器2.2电子听诊器技术指标:电子听诊器技术指标:工作环境:温度:+5+40;相对湿度:80%;大气压强:76020kPa;电源:+9V;输入方式:心音探头一个;输出方式:音响输出、液晶屏显示;滤波频响:心音500Hz;放大器增益:220。第二节第
7、二节电子听诊器电子听诊器2.3系统设计要求系统设计要求l易操作l低功耗l低成本l可靠性第二节第二节电子听诊器电子听诊器2.4系统框图系统框图电子听诊器由两大部分组成:监听部分和心率显示部分。具体由拾音头MIC、前置级电路、滤波器、功率放大器、比较器和计数显示电路构成。第三节第三节滤波器设计滤波器设计心音信号包含了心脏各部分的心理病理信息.更重要的是心音信号易被心血管疾病影响,心音信号检测是心血管疾病无创性检测的重要方法。鉴于心音的频率范围为5600Hz,在采集心音信号的过程中,心音信号易受外界噪声的干扰(人本身呼吸的声音,皮肤摩擦的声音,工频噪声(50HZ),机电干扰(35HZ)和外部环境的高
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