[发明专利]基于Labview开发平台的心音信号检测与分析系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种医学信号检测与分析系统，特别是只基于Labview开发平台的心3音信号检测与分析系统。是心音相关疾病诊断的有效工具。

背景技术：

在人体心脏的心动周期中，心肌收缩、瓣膜启闭、血液加速度和减速度对心血管壁的加压和减压作用以及形成的涡流等因素引起的机械振动，可通过周围组织传递到胸壁。将听诊器放在胸壁某些部位，就可以听到声音，称为心音。用传感器将这些机械振动转换成电信号记录下来，便得到了心音图。心音发生在心动周期的某些特定时期，其音调和持续时间也有一定的规律，正常心脏可听到4个心音：即第一、第二、第三和第四心音。多数情况下只能听到第一和第二心音，在某些健康儿童和青年人也可听到第三心音，40岁以上的健康人也有可能出现第四心音。心脏某些异常活动可以产生杂音或其它异常心音。因此，检测心音或记录心音图对于心脏疾病的诊断有重要意义。心音信号是人体最重要的声信号，也是临床评价心脏功能状况的最基本的方法之一。与心脏疾病相关的各种信息常常反映在心音信号中，心音信号的改变和杂音的出现，往往是心脏病的最早体征。正常人的心音随着心脏搏动呈现周期性变化，但是，不同的人、不同的心脏病变所产生的心音是不同的，从这个意义上来说，心音是非平稳信号。为了全面了解心音的特征，许多学者从不同的角度，应用不同的方法对心音信号进行研究。由于心音信号幅值小，干扰多，采用常规的处理方法往往不能收到良好的效果。另外，心音信号中包含了大量关于心脏、血管、瓣膜、血液等运动及状态的信息，如果能从心音中获取这些信息，对某些心血管疾病的早期诊断具有重要的意义。但由于受到以下限制，心音的临床价值还未得到有效的发挥：(1)心音的生理及病理机制尚未完全明确；(2)缺乏定量的分析技术(3)听诊易受医生主观因素的影响。因此，对心音信号的计算机分析可以客观的提取诊断信息，辅助临床诊断。目前，时域分析主要有：分段、能量、包络等；频域分析主要有：FFT、参数模型等。但是，这些技术都是单一的，从一个角度观察和分析心音信号。并采用高级计算机语言编程，工作量大，系统复杂，操作不便。推广应用受到限制。许多分析方法只限于研究及实验。

发明内容：

在充分了解和分析国内外目前在心音信号检测和分析方面发展现状的基础上，克服现有技术的缺点和不足。利用近年来信号处理领域的重大成就，以及计算机软、硬件技术，并结合近几年美国NI公司开发的Labview8.5为代表的虚拟仪器技术，提供了一种基于Labview开发平台的心音信号检测与分析系统。该系统由心音信号检测硬件部分和心音信号分析处理软件系统两部分组成。心音信号检测硬件部分由心音传感器、心音信号放大器、微机USB接口摸块、微机系统组成；心音信号分析软件系统由WindowsXP系统软件、Labview开发软件以及由其个各功能子程序组成的心音信号分析模块。该系统能完成心音信号的采集、显示、回放、存贮以及时域和频域分析。该系统构成简单，操作方便，心音分析功能强大。是心音相关心脏疾病诊断的有效工具，在相关心脏疾病的早期临床诊断中，具有良好效果。心音信号检测硬件部分各个部件、模块的作用及功能：心音传感器，检测人体心音信号，并将其转换为电信号，送给心音信号放大器。心音信号放大器，对心音传感器检测到的微弱电信号进行放大，送给微机USB接口摸块。微机USB接口摸块，该模块属智能模块，由高度集成化信号处理电路、A/D转换、USB通信电路等组成，输出数字音频信号。其作用是将放大后的心音信号经A/D转换，以USB通信方式将心音数字信号送给微机系统。微机系统，包括主机、显示器、打印机、键盘、鼠标、系统软件(WindowsXP)和应用软件(Labview8.5)。其作用是完成对心音信号的采集、显示、存贮、处理、分析等。