本實(shí)用新型涉及心血管疾病的診斷儀器，具體涉及一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置。

背景技術(shù)：

近年來,隨著人口結(jié)構(gòu)的改變以及老齡化的迅速到來,我國心腦血管疾病的發(fā)病率和死亡率呈顯著上升的趨勢,并且己經(jīng)成為我國人口健康的第一殺手。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國大約有2.3億各類心血管病患者,而我國每年因心血管疾病死亡的人數(shù)就達(dá)300萬人以上。而且,心血管疾病的致殘率很高,即使幸存者也很難再從疾病中徹底康復(fù),很多患者因此失去了自理能力。這不僅導(dǎo)致自身生活質(zhì)量的嚴(yán)重下降,也對家庭和社會帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。心血管疾病已經(jīng)成為當(dāng)今世界嚴(yán)重威脅人類的最重要的一種疾病。因此，如何快速、準(zhǔn)確、便捷的對心臟疾病做出早期診斷具有巨大的臨床意義和科研價值。

現(xiàn)有的心臟檢測方法主要包括聽診器(傳統(tǒng)聽診器,電子聽診器)、心音圖機(jī)、心電圖機(jī)、心電圖運(yùn)動負(fù)荷試驗(yàn)、超聲心動圖、核造影掃描、以及冠狀血管照影術(shù)等等。除聽診器以外,上述方法往往更適合于心臟疾病的確診，而且需要介入復(fù)雜的設(shè)備以及操作。

心音信號的識別和分析對心血管疾病的早期診斷具有非常重要的意義。傳統(tǒng)的心音識別和分析是通過醫(yī)生借助聽診器進(jìn)行的，其可靠性和精確度均比較差，且存在一定的主觀性，僅有有一定經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生才能識別，大眾群體無法做到自我診斷，很難普及。它們高昂的檢測費(fèi)用阻礙了它們成為常規(guī)的檢測手段，同時也給患者帶來了很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

隨著信號處理與分析技術(shù)的不斷發(fā)展，對心音的研究也逐步由定性進(jìn)入了定量分析的階段。心音定量分析過程中涉及到的關(guān)鍵問題之一就是心音信號的識別和分段。一個心動周期可包含4個心音，通常稱為S1、S2、S3、S4，多數(shù)情況下只能聽到S1和S2，故當(dāng)前進(jìn)行心音信號識別與分段的研究對象主要為S1和S2。

而事實(shí)上，正常的第一心音S1包括二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)兩個成分。絕大部分正常人可以聽到M1早T1于發(fā)生,屬于第一心音的正常生理性分裂,兩者音調(diào)強(qiáng)度基本相同。第一心音(S1)由房室瓣即二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)的關(guān)閉產(chǎn)生，是心室收縮期開始的標(biāo)志。房室瓣的關(guān)閉通常的100ms之內(nèi)，因此，第一心音(S1)聽起來像一個單獨(dú)的聲音。

基于上述原因，目前市面上的聽診器均無法識別二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)。

大量的臨床試驗(yàn)證實(shí)，二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)的分裂或者異步暗示著心臟存在著病理信息，如何有效區(qū)分二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)確切信息成為早期診斷心血管疾病的一個至關(guān)重要的技術(shù)難題。

心音的頻率范圍通常在10Hz-1000Hz之間。其中第一心音音調(diào)較低,其頻率主要分布在10Hz-50Hz及50Hz-140Hz的中低頻范圍內(nèi)；第二心音音調(diào)較高,在低頻和高頻范圍內(nèi)都有分布,主要集中在10Hz-80Hz、80Hz-200Hz及220Hz-400Hz三個頻段之間。

一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置在有效區(qū)分第一心音和第二心音的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對第一心音的二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)進(jìn)行區(qū)分，用以有效早期診斷心血管疾病，方便、準(zhǔn)確、快捷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對以上現(xiàn)有技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置，涉及心音探測、去噪處理、高通濾波、提升小波變換，信號對比、異常報警等方面。該儀器包含了語音識別技術(shù)、生物信息、計算機(jī)軟硬件、網(wǎng)絡(luò)工程、通信工程與一體，是一種非常先進(jìn)的診斷設(shè)備。具體技術(shù)方案如下：

一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置，包括心音探測器，去噪處理器，高通濾波器以及信號對比模塊，其中，所述心音探測器用于對心音進(jìn)行探測和采集，其通訊連接去噪處理器并可將采集到的信號發(fā)送至去噪處理器；所述去噪處理器用于去除外部噪聲，其通訊連接高通濾波器并可將信號發(fā)送至高通濾波器；所述高通濾波器用于去除低頻噪聲，其通訊連接信號對比模塊并可將信號發(fā)送至信號對比模塊；所述信號對比模塊用于對采集到的心音信號進(jìn)行自適應(yīng)對比。

進(jìn)一步地，還包括提升小波變換模塊，其設(shè)置于高通濾波器和信號對比模塊之間，并用于通過提升小波變換提高輸出信號的信噪比，其接收來自高通濾波器的信號并將處理后信號發(fā)送至信號對比模塊。

進(jìn)一步地，還包括報警模塊，其連接至信號對比模塊，并用于在對比發(fā)現(xiàn)信號異常時進(jìn)行報警。

進(jìn)一步地，所述外部噪聲包括環(huán)境噪聲、工頻噪聲以及皮膚摩擦產(chǎn)生的噪聲，所述低頻噪聲為生理信號中存在的低頻噪聲。

進(jìn)一步地，所述心音探測器對心音進(jìn)行采集時同時采集第一心音的二尖瓣和三尖瓣，并在區(qū)分第一和第二心音的基礎(chǔ)上，區(qū)分第一心音的二尖瓣和三尖瓣。

進(jìn)一步地，所述的心音探測器為壓電型、高靈敏度諧振式或?qū)掝l帶式。

進(jìn)一步地，所述去噪處理器內(nèi)為重采樣程序進(jìn)行去噪，用于對心音探測器探測的心音信號及第一心音的二尖瓣和三尖瓣信號進(jìn)行去噪處理。

進(jìn)一步地，所述去噪處理器采用內(nèi)置LevKov濾波軟件濾除工頻干擾。

與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型利用探測器置與患者心臟的特殊的聽診部位從而采集患者心音，通過與正常心音的對比對人們的心血管疾病發(fā)出預(yù)警。具體來說：

1、一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置所配套的軟件可將所測得的心音信息進(jìn)行分析，并將結(jié)果以簡單明了的方式顯示給使用者，有助于及早發(fā)現(xiàn)心臟疾病，并對日常疾病進(jìn)展進(jìn)行監(jiān)控。

2一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置具有比普通型智能電子聽診器更高的精確性，能夠準(zhǔn)確分辨出第一和第二心音，并可區(qū)分第一心音的二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)有效早期診斷心血管疾病，方便、準(zhǔn)確、快捷。

3、一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置采用多重去噪處理方式同時進(jìn)行，使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確。

4、一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置體積小巧，便于攜帶，可服務(wù)于大眾群體，可作為疾病自動分析診斷的一個有效手段。

附圖說明

圖1為正常第一心音的二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)的位置關(guān)系圖

圖2為非正常第一心音的二尖瓣(M1)和三尖瓣(T1)的位置關(guān)系圖

圖3為一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置

附圖標(biāo)記說明：

A、心音探測器

B、去噪處理器

C、高通濾波器

D、提升小波變換

E、對比軟件

F、報警裝置

具體實(shí)施方式

下面根據(jù)附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本實(shí)用新型多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。

在一個優(yōu)選實(shí)施例中，一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置包括：心音探測器A、去噪處理器B、高通濾波器C、提升小波變換D，信號對比軟件E正常二尖瓣M1和三尖瓣T1信號、異常報警裝置F等方面。心音探測器A對心音進(jìn)行探測，該心音探測器對10Hz至1200Hz心臟發(fā)出的聲音信號有較高的靈敏度，在區(qū)分第一和第二心音的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)區(qū)分第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1；心音探測器對心音進(jìn)行采集，同時采集第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1，而后通過去噪處理器B去除來自環(huán)境噪聲、工頻噪聲以及皮膚摩擦產(chǎn)生的噪聲等；而后通過高通濾波器C去除生理信號中存在的低頻噪聲；通過提升小波變換D提高輸出信號的信噪比，從而得到干凈真實(shí)的心音信號，最后通過信號對比軟件E對采集到的心音信號進(jìn)行自適應(yīng)對比，發(fā)現(xiàn)異常后將信號傳遞給異常報警裝置F，提醒人們及時就醫(yī)。

在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，可以采用如下方案：一種便攜式心血管疾病診斷報警裝置包括：心音探測器、去噪處理器、高通濾波器、提升小波變換，信號對比正常二尖瓣M1和三尖瓣T1信號、異常報警等方面。其特征是：心音探測器對心音進(jìn)行探測，該心音探測器對10Hz至1200Hz心臟發(fā)出的聲音信號有較高的靈敏度，在區(qū)分第一和第二心音的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)區(qū)分第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1；心音探測器對心音進(jìn)行采集，同時采集第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1，而后通過去噪處理器去除來自環(huán)境噪聲、工頻噪聲以及皮膚摩擦產(chǎn)生的噪聲等；而后通過高通濾波器去除生理信號中存在的低頻噪聲；通過提升小波變換提高輸出信號的信噪比，從而得到干凈真實(shí)的心音信號，最后通過信號對比軟件對采集到的心音信號進(jìn)行自適應(yīng)對比，發(fā)現(xiàn)異常后將信號傳遞給異常報警裝置，提醒人們及時就醫(yī)。

所述的心音探測器對心音進(jìn)行探測，該心音探測器對10Hz至1200Hz心臟發(fā)出的聲音信號有較高的靈敏度，在區(qū)分第一和第二心音的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)區(qū)分第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1；心音探測器對心音進(jìn)行采集，同時采集第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1，其可以為壓電型、高靈敏度諧振式、寬頻帶式等。所述的去噪處理器對心音探測器探測的心音信號及第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1信號進(jìn)行去噪處理，該去噪處理器內(nèi)為重采樣程序或者其它程序進(jìn)行去噪。同時采用LevKov濾波軟件濾除工頻干擾。所述的去噪處理器去噪后的信號通過高通濾波器去除生理信號中的低頻噪聲信號。所述的經(jīng)高通濾波器處理過的心音信號經(jīng)提升小波變換D加強(qiáng)心音的某些特征，提高信噪比。所述的經(jīng)過一系列處理過的心音信號傳輸?shù)綄Ρ溶浖?nèi)，和正常心音信號進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)異常后報警裝置進(jìn)行報警，提醒人們及時就醫(yī)。

心音探測器對心音進(jìn)行探測，該心音探測器對10Hz至1200Hz心臟發(fā)出的聲音信號有較高的靈敏度，在區(qū)分第一和第二心音的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)區(qū)分第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1；心音探測器對心音進(jìn)行采集，同時采集第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1，而后通過去噪處理器去除來自環(huán)境噪聲、工頻噪聲以及皮膚摩擦產(chǎn)生的噪聲等；而后通過高通濾波器去除生理信號中存在的低頻噪聲；通過提升小波變換提高輸出信號的信噪比，從而得到干凈真實(shí)的心音信號，最后通過信號對比軟件對采集到的心音信號進(jìn)行自適應(yīng)對比，發(fā)現(xiàn)異常后將信號傳遞給異常報警裝置，提醒人們及時就醫(yī)。

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的特點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步說明：

本實(shí)用新型的特點(diǎn)之一為：心音探測器A對心音進(jìn)行探測，該心音探測器對10Hz至1200Hz心臟發(fā)出的聲音信號有較高的靈敏度，在區(qū)分第一和第二心音的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)區(qū)分第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1；心音探測器對心音進(jìn)行采集，同時采集第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1，其可以為壓電型、高靈敏度諧振式、寬頻帶式等。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)之二為：去噪處理器B對心音探測器A探測的心音信號及第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1信號進(jìn)行去噪處理，該去噪處理器內(nèi)為重采樣程序或者其它程序進(jìn)行去噪。同時采用LevKov濾波軟件濾除工頻干擾。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)之三為：去噪處理器B去噪后的信號通過高通濾波器C去除生理信號中的低頻噪聲信號。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)之四為：經(jīng)高通濾波器C處理過的心音信號經(jīng)提升小波變換D加強(qiáng)心音的某些特征，提高信噪比。

本實(shí)用新型的特點(diǎn)之五為：經(jīng)過一系列處理過的心音信號傳輸?shù)綄Ρ溶浖﨓內(nèi)，和正常心音信號進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)異常后報警裝置F進(jìn)行報警，提醒人們及時就醫(yī)。

按照以上措施本實(shí)用新型人制作了一臺樣機(jī)：并對多例正常人群和心臟病患者進(jìn)行了測試，重點(diǎn)對第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1信號進(jìn)行了采集，當(dāng)對正常人群進(jìn)行測試時，得到的心音信號如圖1所示，裝置未發(fā)生報警，從圖1中可以看出，正常人群的第一心音的二尖瓣M1早于三尖瓣T1，屬于第一心音的正常生理性分裂。當(dāng)對心臟病患者進(jìn)行測試時，得到的心音信號如圖2所示，該裝置報警。從圖2中可以看出心臟病患者的第一心音的三尖瓣T1早于二尖瓣M1，該人群多伴有室間隔缺損、動脈導(dǎo)管未閉，某些二尖瓣或三尖瓣瓣膜返流、嚴(yán)重的右心室流出道梗阻等癥狀。圖1為測得的正常第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1的位置關(guān)系圖，圖2為非正常第一心音的二尖瓣M1和三尖瓣T1的位置關(guān)系圖。該裝置實(shí)現(xiàn)了心臟異常報警的功能。