[发明专利]心音/心脏疾病风险的判别系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种心音/心脏疾病风险的判别系统及其方法，且特别涉及一种利用特殊函数运算以抑制心音噪声的心音/心脏疾病风险的判别系统及其方法。

背景技术

传统上心脏或心血管疾病(Heart disease or Cardiovascular disease)可通过电子听诊器检测病人的心音状态来加以诊断。然而，当医生在检测病人心音信号的同时往往会连带记录由背景环境产生的噪声，例如医院与病人之间的对话或其它人搬运桌椅的声音等，因此欲对检测到的心音信号进行分析之前，必须先将欲检测的真实心音与噪声成分加以分离才能达到正确的分析结果。

以往有许多研究尝试利用不同滤波器以及算法，例如短时距傅立叶转换(Short Time Fourier Transform，STFT)算法、希尔伯特-黄转换(Hilbert-Huang Transform，HHT)算法或小波转换(Wavelet Transform，WT)分析法等来分离心音信号与噪声，然而皆无法达到有效的分离，尤其是针对一些微小的心音信号方面，如果单纯只使用先前的算法，往往真实的心音信号会被噪声所覆盖掉，以致于经由上述算法得出的心音图(Phonocardiogram，PCG)并无法提供医生在临床上进行清楚的心脏疾病判读以及正确的疾病诊断。因此，如何将欲检测的心音信号与噪声加以有效分离实是一项心脏疾病诊断中刻不容缓的工作。

发明内容

本发明涉及一种心音/心脏疾病风险的判别系统及其方法。该方法系在心音信号进行转换运算之前先进行一种抑制心音噪声的特殊函数运算再配合滤波器以有效去除噪声，可成功地将欲检测的心音信号与噪声分离，提高心音信号的鉴别度，并利用心脏疾病的心音图谱数据库的比对，以提供医生迅速及正确的疾病分析、评估。

根据本发明的第一方面，提出一种心音/心脏疾病风险的判别系统包括信号接收单元以及信号处理单元。信号接收单元用以接收心音信号A，且心音信号包括多个心音频率。信号处理单元包括第一运算单元、滤波单元以及第二运算单元。第一运算单元耦接信号接收单元用以对心音信号A进行基于心音信号的绝对值取自然对数后所得数值与心音信号的乘积的特殊函数运算，例如，X＝cAln|A′|，以产生第一运算信号，其中c可为任意数值或函数值，当A≠0时，A′＝A；当A＝0时，A′＝R(R≥1，R为实数)。滤波单元耦接第一运算单元用以对第一运算信号进行滤波，以产生滤波信号。第二运算单元耦接滤波单元用以对滤波信号进行转换运算，以产生对应图像图谱的数据。

根据本发明的第二方面，提出一种心脏疾病风险的判别方法包括接收心音信号A，其中心音信号包括多个心音频率；对心音信号进行基于心音信号的绝对值取自然对数后所得数值与心音信号的乘积的特殊函数运算，例如，X＝cAln|A′|，以产生第一运算信号，其中c可为任意数值或函数值，当A≠0时，A′＝A；当A＝0时，A′＝R(R≥1，R为实数)；对第一运算信号进行滤波后产生滤波信号；对滤波信号进行转换运算，以产生对应图像图谱的数据；以及依据上一个步骤所产生的数据对应产生图像图谱，并通过这些图像图谱与心脏疾病的心音图谱数据进行比对，可以作为心脏疾病风险的评估。

根据本发明的第三方面，提出一种心音判别方法包括接收心音信号，其中心音信号包括多个心音频率；对心音信号进行基于心音信号的绝对值取自然对数后所得数值与心音信号的乘积的特殊函数运算，以抑制心音信号的噪声，并据以产生第一运算信号；对第一运算信号进行滤波后产生滤波信号；对滤波信号进行转换运算，以产生对应图像图谱的数据；以及依据上一个步骤所产生的数据对应产生图像图谱，并通过这些图像图谱与心音图谱数据进行比对，可以作为心音的判别。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明优选实施例的一种心脏疾病风险判别系统方块图。

图2绘示依照本发明优选实施例的一种心脏疾病风险判别方法流程图。

图3A～图3D分别绘示依照本发明优选实施例的心脏疾病风险判别方法以及传统的HHT、STFT与WT算法对正常第一音的心音信号运算得出的时频图。

图4A～图4D分别绘示依照本发明优选实施例的心脏疾病风险判别方法以及传统的HHT、STFT与WT算法对宽分裂第二音的心音信号运算得出的时频图。

图5A～图5D分别绘示依照本发明优选实施例的心脏疾病风险判别方法以及传统的HHT、STFT与WT算法对收缩中期杂音的心音信号运算得出的时频图。