一種心音信號的數字處理方法

一、引言

心臟聽(tīng)診是體檢的重要部分，心臟雜音發(fā)生的時(shí)期對臨床診斷具有重要價(jià)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(tīng)診時(shí)必須能夠準確地區分第一、第二心音并辨認出雜音發(fā)生在哪個(gè)時(shí)相，這一直是醫科聽(tīng)診的難點(diǎn)。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，為醫生臨床診斷提供穩定、清晰的心率數字顯示及良好的心音音質(zhì)，基于這種技術(shù)的電子聽(tīng)診器的性能遠遠優(yōu)于傳統聽(tīng)診器。使用這種儀器，醫生可選擇對單個(gè)器官進(jìn)行檢查，只聽(tīng)取這一器官的聲音，而無(wú)來(lái)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成

近年來(lái)國內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(shí)現電路設計，現在多用專(zhuān)用IC和單片機實(shí)現，圖1所示為這種電路的典型結構。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)行監聽(tīng)，另一路經(jīng)脈沖整形送單片機處理，經(jīng)單片機定時(shí)、計數和數據處理后進(jìn)行心率數字顯示。其可靠性強、測量精度和轉換效率都較高。

三、心音信號處理電路的實(shí)現

1、信號采集及放大電路

鑒于心音的聽(tīng)音范圍為20Hz～600Hz，又要求在提取微弱的心音信號的同時(shí)盡量不接收外來(lái)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、抗干擾能力比較強的傳感器。根據我們對駐極體式、動(dòng)圈式、電容式等幾種傳感器的比較，我們選擇了駐極體式話(huà)筒作為最初的心音采集傳感器。