[发明专利]中医声诊采集与分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是用于中医声诊客观化检测与分析的医疗设备技术领域，特别是一种能客观检测和分析中医声诊信息的中医声诊采集与分析系统。

背景技术

中医声诊是通过听声音以了解患者病情的诊察方法，是中医四诊中闻诊的重要组成部分。中医声诊有着悠久的历史和丰富的理论基础，是在历代医家的临床实践中发展总结出的，有很重要的临床应用价值。中医认为“肺主声”，声音出于肺系而根于肾，即“肺为声音之门，肾为声音之根”。肺主气，声由气发，所以声音的产生与肺的功能密切相关；肾脉挟舌本，肾精充足，上承会厌，鼓动声道而出声。若肺气充足，则声音宏亮；肺气虚弱，则声音低微；风寒袭肺，肺气闭塞，则声音嘶哑或失音等。客邪壅肺者，为金实无声，其病属实；肺气亏损或肺肾阴虚者为金破不鸣，其病属虚，故有“金实则无声，金破亦无声”之说。

中医学对声诊的研究由来已久，《黄帝内经》最早提出了五脏相音的理论，认为五脏各有正声，以合五音。将五脏与五音、五声相联系，说明五音五声的内在基础是脏腑精气。《景岳全书》曰：“声音出于脏气，凡脏实则声弘，脏虚则声怯”；《医宗金鉴》曰：“好言者热，懒言者寒”。古代医家认为听辨病人言语气息的高低、强弱、清浊、缓急变化以及咳嗽、呕吐等脏腑病理变化所发出的异常声响，可以判断疾病的寒热虚实性质。

但传统声诊受限于医生经验、学术思想、诊察环境等的限制和影响，缺乏客观评价的依据和方法，影响了声诊的临床应用。近年来，计算机信息技术的发展为继承和发扬声诊研究提供了契机，如语音信号处理、模式识别与人工智能等信息处理技术为中医病证声诊信息识别注入了新的活力。

目前，类似目的的研究主要集中在对五五二十五人音分类的研究上。

中国专利CN 1560835A于2005年01月05日公开了一种二十五音分析仪，包括标准读音表、声音分辨器、计算机、显示器以及打印机，以传统医学理论为依据，利用现代化高技术，解决了因个体差异可能导致的分辨声音的失误，为《黄帝内经》中所指的二十五音提供了一种现代化高科技分析的量化指标，也可以使用于其他声学检测领域。

中国专利CN 1125146A于1996年06月26日公开了一种五音全息脏象辨证治疗仪，公开了一种根据全息相关理论设计的疾病治疗仪，是中医经络和音乐中五音相关性治病方法的实施设备。该发明采用了磁带收音机和由其做信号源的前置推动放大器、多路功率放大器以及电压可调供电电源构成。

中国专利CN 1560835A提供的二十五音分析仪采用现代化高技术，适时测定发音的频率，分析受试者的音属于中国传统的二十五音中的哪一类，以满足传统中医的临床分类要求。但是二十五音的分辨在临床应用较少，对临床的指导意义不大。该专利中所提及的声音分辨方法较为简单，即“与计算机内部早已建立的五五二十五音的数据库进行比较分析，自动产生判断结果”，其准确性和实用性有待进一步提高。

中国专利CN 1125146A提供的五音全息脏象辨证治疗仪与中医声诊理论及临床应用关系不大。

发明内容

针对现有技术的不足和缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能客观检测和分析声音信息，并用计算机分析实现中医表里虚实寒热及不同脏腑证型的声诊信息特征的识别和判断的中医声诊采集与分析系统。该系统基于中医声诊的相关原理和理论，结合现代信息处理技术、模式识别等各种方法，可以客观检测并记录被测者的声音信号，运用多种信号处理技术，对检测的声音信号进行分析，并判断受试者的声音与中医表里、虚实、寒热及脏腑病证的对应关系。

本发明上述技术问题的解决通过以下技术方案实现的：一种中医声诊采集与分析系统，由读音表连接声音采集装置，声音采集装置连接语音处理系统而构成，其创新点在于：

读音表由元音、唐诗和对应于五音的汉字组合而成；

声音采集装置由话筒和音频卡组成，用于采集声音信号；话筒和音频卡相连接，音频卡将话筒收集的模拟信号转换为数字信号；

语音处理系统安装在计算机上，包括语音录制系统、语音信号预处理系统和语音信号分析系统，其中：

语音录制系统将声音采集装置所收集的语音信号保存为WAV格式的声音文件；

语音信号预处理系统对保存的声音信号进行预处理，预处理方法包括端点检测、预加重、加窗与分帧，为信号分析和特征提取做准备；

语音信号分析系统将对声音信号进行时域分析、频域分析和时频联合分析，提取有效的特征参数，并应用人工神经网络和支持向量机识别的方法，对语音信号进行识别分类，最后得出辨证结论。