[发明专利]基于听诊器阵列预校正的肠鸣音时域提取方法

说明书

基于听诊器阵列预校正的肠鸣音时域提取方法，属于肠鸣音听诊信号处理技术领域。本发明是为了解决现有肠鸣音提取方法复杂度高，并且会对肠鸣音信号的原始波形造成破坏，影响诊断结果的问题。它根据近场声学模型特征设计听诊器阵列拓扑结构；然后校正各个通道的等效噪声电平；再计算获得听诊器阵列各个通道的基准测试信号平均幅度偏移特征；最后利用校正后的听诊器阵列采集肠鸣音信号，将各个通道的肠鸣音信号分帧；再利用获得的基准测试信号平均幅度偏移特征作为判据判定肠鸣音信号，并完成肠鸣音信号的提取。本发明用于获取肠鸣音信号并进行提取。

技术领域

本发明涉及基于听诊器阵列预校正的肠鸣音时域提取方法，属于肠鸣音听诊信号处理技术领域。

背景技术

肠鸣音是肠道蠕动时，肠内容物与肠道摩擦产生的一种间断的隆隆声、咕噜声。人体在不同的生理状态下，会产生特征各异的肠鸣音。听诊肠鸣音是临床中诊断肠道疾病的主要手段。但是，因为肠鸣音信号响度小、规律性弱并且随机性强，肠鸣音信号的有效提取一直都是医学信号处理领域的难点。

目前，听诊肠鸣音常见的问题有：

1.人工听诊无法同时听取多个部位，容易误诊。

临床上，医生通过听诊器听取患者的肠鸣音，只能通过单个通道听取，无法同时听取多个部位，不利于分析和对比，且易产生漏听的现象。

2.人工听诊主观性强，耗时长，浪费宝贵医疗资源。

人工听诊多凭借医生个人经验，主观性很强。针对同样的肠鸣音，不同的医生可能做出不同的诊断。并且，医生从开始听诊到做出诊断往往需要1到5分钟的时间。尤其对于肠梗阻患者，由于肠活动性很低，术后数小时都不会有肠鸣音，诊断时间还要更长。因此，这种诊断方式不仅耗时，长时间听诊造成的听诊疲劳，还容易造成误诊。

3.现有肠鸣音提取方法复杂度高，不适合临床紧急情况使用。

现有肠鸣音信号提取的方法多采用自适应滤波、小波变换和高阶级累积量等复杂度较高的算法，一方面不适合在紧急的临床诊断中应用，另一方面，这些算法对肠鸣音信号的原始波形造成了一定程度上的破坏，会对诊断结果的正确性产生不利影响。

发明内容

本发明是为了解决现有肠鸣音提取方法复杂度高，并且会对肠鸣音信号的原始波形造成破坏，影响诊断结果的问题，提供了一种基于听诊器阵列预校正的肠鸣音时域提取方法。

本发明所述基于听诊器阵列预校正的肠鸣音时域提取方法，它包括以下步骤：

步骤一：根据近场声学模型特征设计听诊器阵列拓扑结构；

步骤二：采用听诊器阵列采集远场室内环境音信号，对远场室内环境音信号进行处理，获得听诊器阵列各个通道的等效噪声电平；调节听诊器阵列前端采集电路的放大参数，使各个通道的等效噪声电平相一致；

步骤三：构建等长度变频测试信号，并计算获得听诊器阵列各个通道的基准测试信号平均幅度偏移特征；

步骤四：利用步骤二中校正后的听诊器阵列采集肠鸣音信号，将各个通道的肠鸣音信号分帧；再利用步骤三中获得的基准测试信号平均幅度偏移特征作为判据判定肠鸣音信号，并完成肠鸣音信号的提取。

本发明的优点：本发明为一种医学信号处理方法，基于通道预校正实现肠鸣音时域信号的提取。它在肠鸣音信号无接触听诊的基础上，提供了一种客观高效的肠道信号处理手段。采用多通道同时采集信号，有利于减少肠鸣音漏诊、误诊的可能，例如可以通过反复播放多通道采集的肠鸣音数据，对比不同通道的数据的差别，验证肠鸣音信号的存在。再通过有效的肠鸣音提取方法将肠鸣音信号提取出来，本发明能够实现复杂噪声环境下肠鸣音信号的获取。