一種心音信號的數(shù)字處理方法

一、引言

心臟聽診是體檢的重要部分，心臟雜音發(fā)生的時期對臨床診斷具有重要價值，例如心臟收縮期中較輕的雜音一般是生理性的，而舒張期的雜音多為病理性的。在心臟聽診時必須能夠準(zhǔn)確地區(qū)分第一、第二心音并辨認(rèn)出雜音發(fā)生在哪個時相，這一直是醫(yī)科聽診的難點。利用電子信息技術(shù)可以對心音信號進(jìn)行有效處理，濾去不相干的雜音及環(huán)境噪音，并放大有用的聲音，為醫(yī)生臨床診斷提供穩(wěn)定、清晰的心率數(shù)字顯示及良好的心音音質(zhì)，基于這種技術(shù)的電子聽診器的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)聽診器。使用這種儀器，醫(yī)生可選擇對單個器官進(jìn)行檢查，只聽取這一器官的聲音，而無來自鄰近器官的聲音干擾，能獲得最佳診斷效果。

二、心音信號處理電路的構(gòu)成

近年來國內(nèi)外多采用電子信息技術(shù)對心音信號進(jìn)行處理。早期曾采用分離元件和普通模擬電路實現(xiàn)電路設(shè)計，現(xiàn)在多用專用IC和單片機(jī)實現(xiàn)，圖1所示為這種電路的典型結(jié)構(gòu)。心音傳感器的信號經(jīng)放大、濾波后，一路經(jīng)功率放大進(jìn)行監(jiān)聽，另一路經(jīng)脈沖整形送單片機(jī)處理，經(jīng)單片機(jī)定時、計數(shù)和數(shù)據(jù)處理后進(jìn)行心率數(shù)字顯示。其可靠性強(qiáng)、測量精度和轉(zhuǎn)換效率都較高。

三、心音信號處理電路的實現(xiàn)

1、信號采集及放大電路

鑒于心音的聽音范圍為20Hz～600Hz，又要求在提取微弱的心音信號的同時盡量不接收外來的雜波等信號，因此在心音傳感器的選擇上，需要靈敏度比較高、抗干擾能力比較強(qiáng)的傳感器。根據(jù)我們對駐極體式、動圈式、電容式等幾種傳感器的比較，我們選擇了駐極體式話筒作為最初的心音采集傳感器。