[發明專利]喘鳴音檢測裝置和方法

有效

• 申請號: 201510020834.3
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104688264B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李佳芮;洪纓
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: A61B7/04
• 分類號: A61B7/04
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發明涉及生物醫學信號處理技術領域，尤其涉及喘鳴音檢測裝置和方法。

背景技術

隨著生物醫學信號處理技術的不斷發展，其應用領域日益廣泛，如異常心肺音檢測、肺部氣流成像等。近年來隨著空氣污染和其他環境因素，呼吸系統疾病患病率持續增長,肺部疾病診斷得到了更多的關注。其中，喘鳴音是一種常見的肺部異常音,與慢性阻塞性肺疾病、哮喘等肺部疾病密切相關。目前，臨床醫學對喘鳴音的診斷主要依靠聽診，這取決于醫生的聽診技術和臨床經驗，主觀性較強。

為此，采用信號處理技術客觀地檢測喘鳴音具有重要意義。目前，采用信號處理技術檢測喘鳴音主要包含兩種方法：時頻分析和模式識別。其中，采用模式識別技術進行檢測需要大量患者數據進行訓練。采用時頻分析技術進行檢測中，目前采用較多的方法有以下幾種：基于峰值的檢測、基于能量特性的檢測、基于熵的檢測、基于音調持續時間的檢測等。但是目前大部分方法，其檢測過程較為復雜，計算量較大，限制了實時性、便攜型設備的發展。

發明內容

本發明提供一種喘鳴音檢測裝置和方法，可以提高喘鳴音檢測的準確度。

第一方面，提供了一種喘鳴音檢測裝置，所述裝置包括：

時頻分析單元，用于對肺音信號進行時頻變換，根據時頻變換后的信號得到肺音的幅度譜或功率譜信號；

大信號檢測單元，用于對所述時頻分析單元獲得的幅度譜或功率譜信號分頻帶與每個頻帶內的第一閾值比較，得到大信號；

分組單元，用于對所述大信號檢測單元得到的大信號進行分組，得到分組大信號；

時長檢測判斷單元，用于對所述分組單元獲得的分組大信號的每個分組進行時長檢測并與第二閾值進行比較，去除時長小于第二閾值的分組大信號，保留時長大于等于第二閾值的分組大信號；

諧波數檢測判斷單元，用于對所述時長檢測判斷單元得到的分組大信號的每個時間窗內的分組大信號進行諧波數檢測并判斷，刪除諧波數大于第三閾值的分組大信號，保留諧波數小于等于第三閾值的分組大信號，得到最終分組大信號；

特征值計算單元，用于根據所述諧波數檢測判斷單元得到的最終分組大信號的能量和時長計算特征值；

喘鳴音判定單元，用于當所述特征值計算單元得到的特征值小于等于第四閾值時判定所述肺音信號為正常肺音，當所述特征值計算單元得到的特征值大于第四閾值時判定所述肺音信號為喘鳴音。

第二方面，提供了一種喘鳴音檢測方法，所述方法包括：

對肺音信號進行時頻變換，根據時頻變換后的信號得到肺音的幅度譜或功率譜信號；

對獲得的幅度譜或功率譜信號分頻帶與每個頻帶內的第一閾值比較，得到大信號；

對所述大信號進行分組，得到分組大信號；

對所述分組大信號的每個分組進行時長檢測并與第二閾值進行比較，去除時長小于第二閾值的分組大信號，保留時長大于等于第二閾值的分組大信 號；

對所述分組大信號的每個時間窗內的分組大信號進行諧波數檢測并判斷，刪除諧波數大于第三閾值的分組大信號，保留諧波數小于等于第三閾值的分組大信號，得到最終分組大信號；

根據所述最終分組大信號的能量和時長計算特征值；

當所述特征值小于等于第四閾值時判定所述肺音信號為正常肺音，當所述特征值計算單元得到的特征值大于第四閾值時判定所述肺音信號為喘鳴音。

本發明實施例中，首先對肺音信號進行時頻變換得到肺音隨時間變化的頻域信號，并對隨時間變化的頻域信號分頻段進行大信號檢測，然后基于哈斯效應對大信號進行分組、時長檢測判斷、諧波數檢測判斷、特征值計算以及喘鳴音判定，通過信號處理技術客觀地給出檢測結果，檢測準確度較高，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明實施例中的喘鳴音檢測裝置結構框圖；

圖2為本發明實施例中的喘鳴音檢測方法流程圖；

圖3為本發明實施例中的分組標記示意圖(注：其中，a/b/c中L-s表示Large-signal)。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。