[發明專利]一種基于多路心音的冠狀動脈狹窄可視化量化方法及設備

有效

• 申請號: 202011347924.0
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112494000B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 曾望舒;陶一鳴;張鵬飛;郭會娟;趙晗;李彩龍
• 申請（專利權）人: 河北德睿健康科技有限公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/00;A61B5/346
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產權代理事務所(普通合伙) 13128
• 代理人: 郭明月

本發明公開了一種基于多路心音的冠狀動脈狹窄可視化量化方法及設備,適用于心音圖心電圖的分析領域。包括同步采集和記錄心電信號以及多路心音信號，保存為音頻文件；使用R波和心音特點，分割心跳周期信號數據為S1、收縮期、S2、舒張期；分別計算心跳周期各段和總心跳周期的特征值；采用多模型預測加決策規則進行狹窄程度風險預測；采用不同顏色和高度的柱狀圖形式表現冠狀動脈狹窄風險程度。本發明通過提取多種特征，全方位反應心跳周期特性，通過多機器學習模型以及使用決策規則，提高了模型預測準確率。本發明以能量頻譜圖和柱狀圖的形式直觀反映出冠狀動脈的健康狀況。

技術領域

本發明涉及心音圖心電圖的分析領域，具體地說涉及一種基于多路心音的冠狀動脈狹窄可視化量化方法及設備。

背景技術

正常心臟在舒縮活動中產生的心音頻率為1～800Hz。人聽覺比較敏感的是其中40～400Hz的頻帶，20Hz以下的振動人耳聽不見。

每一心動周期可產生四個心音，一般均能聽到的是第一和第二心音。

1.第一心音發生在心縮期，標志心室收縮期的開始。其音調較低(40～60赫茲)，持續時間較長(0.1～0.12秒)，較響。

2.第二心音發生在心舒期，標志著心室舒張期的開始，它分為主動脈音和肺動脈音兩個成分。它是由主動脈瓣和肺動脈瓣迅速關閉，血流沖擊，使主動脈和肺動脈壁根部以及心室內壁振動而產生。其音調較高(60～100赫茲)，持續時間較短(0.08秒)，響度較弱。其強弱可反映主動脈壓和肺動脈壓的高低，動脈壓升高，則第二心音亢進。

3.第三心音發生在第二心音之后，持續較短(0.04～0.05秒)，音調較低。它是在心室舒張早期，隨著房室瓣的開放，心房的血液快速流入心室，引起心室壁和腱索的振動而產生。可在大部分兒童及約半數的青年人聽到，不一定表示異常。

4.第四心音發生在第一心音前的低頻振動，持續約0.04秒。是由于心房收縮，血流快速充盈心室所引起的振動，又稱心房音。大多數健康成年人可在心音圖上記錄到低小的第四心音，一般聽診很難發現。

心肌需要持續供給富氧血。冠狀動脈(在主動脈剛離開心臟時與其分開)負責運輸這種血液。冠狀動脈疾病使一條或多條這種動脈縮窄，從而阻塞血流，導致胸痛(心絞痛)或心臟病發作(也稱為心肌梗死或MI)。

冠狀動脈疾病幾乎都是由于膽固醇和其他脂質沉積(稱為動脈粥樣硬化或動脈粥樣硬化性斑塊)在冠狀動脈管壁形成。這個過程叫做動脈粥樣硬化。

冠狀動脈局部狹窄區域血流動力學數學物理模型表明：如果在動脈的某一部位出現狹窄，則必將對血液的流動產生影響，血液流經狹窄后再擴張的部分可發生分離并產生漩渦或者湍流。在心臟收縮期因心臟收縮壓迫冠脈幾乎沒有血流，因而檢測舒張期血流流過冠脈的一些物理參數能為冠脈狀態是否良好提供有力證據。有關實驗表明，冠狀動脈在25％發生狹窄時，舒張期便能出現高頻心音，這對早期診斷很有意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何提供一種可展示冠狀動脈正常或狹窄情況的基于多路心音的冠狀動脈狹窄可視化量化方法及設備。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種基于多路心音的冠狀動脈狹窄可視化量化方法，包括：

步驟1：同步采集和記錄心電信號及多路心音信號，同時將心電信號及多路心音信號存儲為音頻文件；

步驟2：讀取音頻文件，依據心電通道數據，計算R波位置，劃分心動周期和計算心率，得到不同的心動周期信號數據；

步驟3：根據心動周期劃分標準將各心動周期信號劃分為S1、收縮期、S2及舒張期四部分；

步驟4：分別計算S1、收縮期、S2及舒張期四部分的特征值和總心動周期的特征值；