[发明专利]一种心音监控预警方法

摘要

本发明公开了一种心音监控预警方法，属于心音信号监控领域。将声电转换外设与手机、计算机或者其他具有运算功能和存储功能的设备相连接，或采用手机自带的话筒作为获取心音信号的装置，紧贴于人体上的心音信号采集点，将所采集的心音传送至相应设备进行录制和存储，利用EMD方法将声电转换外设的声音采集部件或是手机自带的话筒所采集的心音信号x(t)分解为有限个IMF，然后进行降噪滤波；将降噪滤波后所得重构信号与预置的正常心音知识库进行对比分析，并向用户展示当前的心音状态和分析结果。应用本发明无需增加和携带任何专门硬件设备，用户可以随时随地实时监测并了解自己的心血管系统的健康状态，有效提前预警及向医生提供辅助诊断依据。

主权项

1.一种心音监控预警方法，其特征在于，包含如下步骤：a.将声电转换外设与手机、计算机或者其他具有运算功能和存储功能的设备相连接，或采用手机自带的话筒作为获取心音信号的装置；b.将声电转换外设的声音采集部件或是手机自带的话筒紧贴于人体上的心音信号采集点，声电转换外设将所采集的心音传送至相应的手机、计算机或者其他具有运算功能的设备内，所述设备录制和存储采集的心音信号；采集心音信号的过程至少持续15秒至1分钟；所述人体上的心音信号采集点是以下五个听诊区之一，即：主动脉瓣听诊区、肺动脉瓣听诊区、心前区、二尖瓣听诊区、三尖瓣听诊区；c.所述相应的手机、计算机或者其他具有运算功能的设备，利用EMD方法将声电转换外设的声音采集部件或是手机自带的话筒所采集的心音信号x(t)分解为有限个IMF，然后进行降噪滤波；分解所获得的IMF必须满足以下2个条件：①、其极点和过零点的数目应该相等或相近；②、在①所述任意一点，由局部极大值点定义的上包络和局部极小值点定义的下包络的平均值为零；所述分解为有限个IMF信号的过程如下：根据心音信号x(t)的局部极大值与局部极小值确定上下包络的平均值m(t)，那么x(t)与m(t)的差h为：h＝x(t)-m(t)            (1)将h视为新的x(t)，重复以上操作，直到h满足上述IMF条件，记为：c₁＝h                   (2)c₁可视为第一IMF；然后将c₁从x(t)分离出去，即：x(t)-c₁＝r              (3)将r视为新的x(t)，重复以上过程，依次得到第二个IMF c₂，第三个IMFc₃，……，直到c_n或r满足给定的终止条件为止；于是x(t)分解为：x(t)=Σi=1nci+r---(4)]]>所述降噪滤波过程为，对信号x(t)经EMD分解后得到n个IMF，为每一层IMF选取一个相应的阈值，并用此阈值对c_i进行截断获得然后再进行EMD的重构：x^i=Σi=0nc^i+r---(13)]]>其中r为第(4)式计算所得；所述的消除噪声的阈值为：τi=σ^i2ln(n)---(14)]]>其中σ^i=MADi/0.6745---(15)]]>这里为第i层IMF的噪声水平；MAD_i代表第i层IMF的绝对中值偏差且定义为：MAD_i＝Median{|c_i(t)-Median{c_i(t)}|}     (16)估计的IMF为c^i(t)=sgn[ci(t)(|ci(t)-τi|)]if|ci(t)|≥τi0if|ci(t)|<τi---(17)]]>d健康状态判断将上述降噪滤波后所得重构信号与预置的正常心音知识库进行对比分析，并在相应设备上向用户展示当前的心音状态和分析结果。