攝譜儀器在數控心音圖解析裝置的預設中運用
心音傳感器采集體表心音信號,得到兩路等幅反相交變電壓信號,信號幅值微弱,有明顯的工頻噪聲干擾。為了去除工頻干擾,增加模擬電壓信號的強度,兩路信號將通過心音濾波放大電路進行差分放大和高階濾波。心音濾波放大電路將輸出一路交變電壓信號,作為轉換的模擬信號。心音轉換電路得到數字心音信號,通過接口上傳到心音分析軟件。另外,為了方便軟件分析中心音各成分的區分和定位,分析儀使用了心電圖波參考定位,體表心電信號的采集和轉換作為分析儀的附加部分。
分析軟件數字心音分析儀的軟件基于平臺開發,可以實現數字心音信號的波形顯示、心音播放,數字心電信號波形的同步顯示以及心音信號的頻譜分析和病例庫管理,同時為初學者考慮,特別添加了有關心臟聽診和心音圖的教學內容。主界面的波形顯示框分為心音和心電兩部分,可以同時顯示心音和心電信號波形,并根據心電波參考定位心音的各成分。在個人資料區可填寫采集對象的一些基本信息以及采集部位。
心音采集得到的信號將存儲在心音庫中。心音庫分析界面實現心音回放、心電定位、心音信號的頻譜分析等功能,分析界面如圖所示。心音分析是心音圖機發展到數字軟件式的重大進步,它可以對數字心音信號進行頻譜分析,包括信號分解、數字濾波分析、功率譜估計和歸一化平均香農能量分析等。這些分析方法的應用,可以從不同的角度提取心音的特征值,對心音的特征進行全面的概括,為器質性心臟病的研究和臨床診斷提供輔助依據。
實驗結果在上述內部系統搭建的基礎上,為方便進行臨床實驗,數字心音分析儀做成了推車式儀器。整體上,數字心音分析儀由心音傳感器、三導聯心電電極、聽診耳機和推車式操作臺組成。
對異常心音的輔助診斷,數字心音分析儀使用了歸一化電容式心音傳感器外形圖心音庫分析界面數字心音分析儀電容極頭自適應濾波等,都存在一些缺陷。獨立成分分析往往會由于噪聲過大,導致信源數目大于觀測的數目,可能使問題不可解或得不到理想的結果;自適應濾波在沒有先驗知識和自發腦電信號大于誘發電位信號時也往往不能得到良好的提取結果。本文將小波變換和獨立分量分析相結合應用到腦電波提取中,先用小波濾波,再利用算法進行分解使波信號增強。實驗結果證實了算法在腦電波提取中的有效性。
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