一种心音自动分析系统及方法与流程

本发明涉及心力分析技术领域，更具体地说，涉及一种心音自动分析系统及方法。

背景技术：

心力储备指心输出量能随机体代谢需要而增长的能力。心力储备与正常人及心脏病患者的生存几率和预期死亡率有很大的相关性。一般认为，心功储备包括心率储备和心肌收缩力储备，反映心脏功能对代谢需要的适应能力。它受多种因素的影响，如当机体进行激烈的运动时，由于交感肾上腺系统的活动增强，主要通过动用心率储备和收缩期储备使心输出量增强。目前，关于心脏功能的评估手段和方法，心电图检查是心脏变时性和变传导性的最佳监测方法，但不能用来监测心脏的变力性。心导管检查测定心功能虽客观、量化，但属于有创伤检查；超声心动图能通过对心腔直径从舒张期到收缩期的变化程度和速度以及射血分数的测算来评估心肌的功能状态，但敏感性较差；放射性核素心血池显影的敏感性、特异性都高，但检查费用昂贵，难以推广。

心音是心肌的收缩、瓣膜的启闭以及血液流动冲击瓣膜和血管壁的机械震动，传递到胸壁而产生的。若用换能器将这些机械震动转换成电信号记录下来，便得到心音图。传统的心音图仪完全没有量化分析功能，在心音的存储、处理上存在着较大的局限性，故临床应用较少。目前学者们通常采用软件算法，针对单一心音进行去噪、滤波，识别第一心音、第二心音、收缩期、舒张期，虽然这样也能做到自动识别，但在心音采集过程中，噪声干扰呈现不规律性，单纯采用软件滤波，很难完全实现去噪，再次情况下，如果采用软件自动识别第一心音和第二心音，有可能会造成误判，从而造成误诊。

因此，如何对心音进行自动分析，得到心音的特征参数是本领域技术人员需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种心音自动分析系统及方法，以实现对心音进行自动分析，得到心音的特征参数。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种心音自动分析系统，包括：

用于检测心音信号的心音传感器；

与所述心音传感器相连，用于采集并处理所述心音信号的心音处理装置；

用于检测心电信号的心电电极；

与所述心电电极相连，用于采集并处理所述心电信号的心电处理装置；其中，所述心音处理装置和所述心电处理装置同时采集对应的信号；

与所述心音处理装置和所述心电处理装置均相连的处理器，所述处理器用于根据处理后的心音数据和处理后的心电数据，识别第一心音和第二心音以及与所述第一心音和第二心音对应的特征参数。

其中，所述心音处理装置包括：

与所述心音传感器相连，用于采集心音信号的心音采集单元；

与所述心音采集单元相连，用于对所述心音信号进行处理，生成心音数据的心音处理单元；

与所述心音处理单元相连，用于将所述心音数据传输给所述处理器的心音传输单元。

其中，所述心电处理装置包括：

与所述心电电极相连，用于采集心电信号的心电采集单元；

与所述心电采集单元相连，用于对所述心电信号进行处理，生成心电数据的心电处理单元；

与所述心电处理单元相连，用于将所述心电数据传输给所述处理器的心电传输单元。

其中，所述心音传输单元通过无线方式将处理后的心音数据发送至所述处理器。

其中，所述心电传输单元通过无线方式将处理后的心电数据发送至所述处理器。

其中，所述处理器识别的特征参数包括第一心音的幅值参数、第二心音的幅值参数，第一心音至第二心音的时限参数、以及第二心音至下一个第一心音的时限参数。

其中，所述处理器还包括：

存储单元，用于存储所述心音数据和所述心电数据，第一心音和第二心音的识别结果，以及第一心音和第二心音的特征参数。

一种心音自动分析方法，包括：

检测心音信号及心电信号；

同时采集所述心音信号和所述心电信号，处理所述心音信号生成心音数据，处理所述心电信号生成心电数据；

对所述心音数据和所述心电数据进行分析，识别第一心音和第二心音以及与所述第一心音和第二心音对应的特征参数。

其中，所述对所述心音数据和所述心电数据进行分析，识别第一心音和第二心音以及与所述第一心音和第二心音对应的特征参数，包括：

识别所述心电数据的pqrst波；

根据所述pqrst波中的q波，从所述心音数据中识别第一心音；根据所述pqrst波中的t波，从所述心音数据中识别第二心音，并确定与所述第一心音和所述第二心音对应的特征参数。

其中，所述分析确定与所述第一心音和第二心音对应的特征参数，包括：

分析确定第一心音的幅值参数、第二心音的幅值参数，第一心音至第二心音的时限参数、以及第二心音至下一个第一心音的时限参数。

通过以上方案可知，本发明实施例提供的一种心音自动分析系统，包括：用于检测心音信号的心音传感器；与所述心音传感器相连，用于采集并处理所述心音信号的心音处理装置；用于检测心电信号的心电电极；与所述心电电极相连，用于采集并处理所述心电信号的心电处理装置；其中，所述心音处理装置和所述心电处理装置同时采集对应的信号；与所述心音处理装置和所述心电处理装置均相连的处理器，所述处理器用于根据处理后的心音数据和处理后的心电数据，识别第一心音和第二心音以及与所述第一心音和第二心音对应的特征参数。

可见，本方案提供的心音自动分析系统，可同时采集心音信号和心电信号，通过对心音信号和心电信号的分析，可得到一个完整的心动周期中的第一心音和第二心音，并通过提取与心音相关的特征参数，为进一步的临床诊断处理提供依据，为医护人员带来很多便利；本发明还公开了一种心音自动分析方法，同样能实现上述技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种心音自动分析系统结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种心音图与心电图的对比示意图；

图3为本发明实施例公开的一种具体的心音自动分析系统结构示意图；

图4为本发明实施例公开的一种心音自动分析方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种心音自动分析系统及方法，以实现对心音进行自动分析，得到心音的特征参数。

参见图1，本发明实施例提供的一种心音自动分析系统，包括：

用于检测心音信号的心音传感器100；

与所述心音传感器100相连，用于采集并处理所述心音信号的心音处理装置200；

用于检测心电信号的心电电极300；

与所述心电电极300相连，用于采集并处理所述心电信号的心电处理装置400；其中，所述心音处理装置200和所述心电处理装置400同时采集对应的信号；

与所述心音处理装置200和所述心电处理装置400均相连的处理器500，所述处理器500用于根据处理后的心音数据和处理后的心电数据，识别第一心音和第二心音以及与所述第一心音和第二心音对应的特征参数。

具体的，本实施例中的心音传感器100为采用高分子材料制作，用于测量心音信号的传感器。心音处理装置200和心电处理装置400用于同时采集心音信号和心电信号，心音信号经过处理后得到心音数据并传输至处理器，心电信号经过处理后得到心电数据并传输至处理器，通过处理器对心音数据进行分析。

需要说明的是，本实施例中的处理器500包含但不限于电脑、微处理器以及移动终端等。参见图2，当处理器接收到心音数据和心电数据后，通过识别心电的pqrs波中的q波，对应找出第一心音s1的位置，通过识别t波，找出第二心音s2的位置，实现自动计算特征参数，第一心音对应收缩期，第二心音对应舒张期。其中，处理器识别的特征参数包括第一心音的幅值参数、第二心音的幅值参数，第一心音至第二心音的时限参数、以及第二心音至下一个第一心音的时限参数。

综上可见，在本方案中，心音传感器检测心音信号后，通过采集处理将心音数据传输到处理器。心电电极检测心电信号，通过采集处理将心电数据传输到处理器，处理器通过对心音数据和心电数据的分析处理，找出第一心音和第二心音，并对第一心音和第二心音进行识别，自动计算出幅值比和时限比，为进一步的临床诊断处理提供依据，为医护人员带来很多便利。

参见图3，为本实施例提供的一具体的心音自动分析系统。

在本实施例中，所述心音处理装置200具体包括：

与所述心音传感器100相连，用于采集心音信号的心音采集单元201；

与所述心音采集单元201相连，用于对所述心音信号进行处理，生成心音数据的心音处理单元202；

与所述心音处理单元202相连，用于将所述心音数据传输给所述处理器500的心音传输单元203。

所述心电处理装置400具体包括：

与所述心电电极300相连，用于采集心电信号的心电采集单元401；

与所述心电采集单元401相连，用于对所述心电信号进行处理，生成心电数据的心电处理单元402；

与所述心电处理单元402相连，用于将所述心电数据传输给所述处理器500的心电传输单元403。

具体的，在本实施例中，心音处理装置200中的心音传输单元203以及心电处理装置400中的心电传输单元403，均可以通过无线或者有线方式将数据传输至处理器，具体来说传输方式可以为通过usb传输、串口传输以及无线传输中的任意一者。可见，本方案通过最第一心音和第二心音的自动分析，实现了对心音特征参数的分析，例如第一心音幅值，第二心音幅值，第一心音至第二心音的时限参数，以及第二心音至下一个第一心音的时限参数等重要参数，这样就给医护人员带来很多便利。

基于上述实施例，在本实施例中的处理器还包括：

存储单元，用于存储所述心音数据和所述心电数据，第一心音和第二心音的识别结果，以及第一心音和第二心音的特征参数。

具体的，在本实施例中的存储单元用于存储心音分析系统所产生的所有数据，以便对后续的分析提供数据支持；并且，在生成数据后，为了让工作人员对心音数据的及时了解，在本方案中可将生成的数据发送至工作人员的移动终端，以使通过人员在移动终端实现对心音的监控，提高用户便利性，增加用户体验。

下面对本发明实施例提供的心音自动分析方法进行介绍，下文描述的心音自动分析方法与上文描述的心音自动分析系统可以相互参照。

参见图4，本发明实施例提供的一种心音自动分析方法，包括：

s101、检测心音信号及心电信号；

s102、同时采集所述心音信号和所述心电信号，处理所述心音信号生成心音数据，处理所述心电信号生成心电数据；

s103、对所述心音数据和所述心电数据进行分析，识别第一心音和第二心音以及与所述第一心音和第二心音对应的特征参数。

基于上述实施例，所述对所述心音数据和所述心电数据进行分析，识别第一心音和第二心音以及与所述第一心音和第二心音对应的特征参数，包括：

识别所述心电数据的pqrst波；

根据所述pqrst波中的q波，从所述心音数据中识别第一心音；根据所述pqrst波中的t波，从所述心音数据中识别第二心音，并确定与所述第一心音和所述第二心音对应的特征参数。

基于上述实施例，所述分析确定与所述第一心音和第二心音对应的特征参数，包括：

分析确定第一心音的幅值参数、第二心音的幅值参数，第一心音至第二心音的时限参数、以及第二心音至下一个第一心音的时限参数。

综上可见，本发明实施例提供的一种心音自动分析系统及方法，通过同时采集心音信号和心电信号，对心音信号和心电信号的分析，从而得到一个完整的心动周期中的第一心音和第二心音，并通过提取与心音相关的特征参数，为进一步的临床诊断处理提供依据，为医护人员带来很多便利。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。