基于心音熵測度的肺動脈高壓患者識別研究
發(fā)布時間:2021-08-18 19:34
肺動脈高壓(Pulmonary Hypertension,PH)是肺動脈壓力升高超過一定界值的一種血流動力學異常的病理學狀態(tài),其發(fā)病原因復雜,不易早期診斷。PH患者從患病早期到末期,都伴隨著一系列的心臟血流動力學變化。心音承載著大量與心臟血流動力學相關的信息,對PH的無創(chuàng)診斷具有重要應用價值。熵是一種定量分析時間序列復雜度的重要工具,已被廣泛應用于生物醫(yī)學信號處理中。本文引入熵測度對PH患者和健康受試者的心音信號進行分析,研究他們之間的差異并用于識別PH患者。本文工作主要分為以下兩部分。(1)提出并篩選心音特征熵測度。本文共有104名受試者參與研究,PH患者50人,健康受試者54人。從心音信號的時間、頻率、能量和幅度等四個維度提取16個心音特征。使用樣本熵(Sample Entropy,SampEn)、模糊熵(Fuzzy Entropy,FuzzyEn)和模糊測度熵(Fuzzy Measure Entropy,FuzzyMEn)三種熵算法對心音特征序列進行計算,得到48個心音特征熵測度。使用Mann–Whitney U檢驗,篩選出對PH患者、健康受試者具有顯著性差異的心音特征熵測度。由...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內容
1.4 論文結構的安排
2 心音與肺動脈高壓
2.1 心臟血流動力
2.1.1 心臟的基本結構
2.1.2 血液循環(huán)系統(tǒng)
2.1.3 心動周期
2.2 心音
2.2.1 心音的產生
2.2.2 心臟聽診
2.3 肺動脈高壓
2.3.1 肺動脈高壓定義及分類
2.3.2 肺動脈高壓血流動力學變化
2.3.3 肺動脈高壓與右心
2.3.4 肺動脈高壓診斷
2.4 小結
3 心音特征的熵測度
3.1 數(shù)據采集
3.2 信號預處理
3.2.1 R波提取
3.2.2 心音信號預處理
3.2.3 心音分割
3.3 特征提取
3.3.1 心音時間特征
3.3.2 心音頻率特征
3.3.3 心音能量特征
3.3.4 心音幅度特征
3.4 本文使用的幾種熵測度
3.4.1 有關序列復雜度的背景
3.4.2 樣本熵
3.4.3 模糊熵
3.4.4 模糊測度熵
3.4.5 熵算法仿真
3.4.6 心音特征熵測度的計算
3.5 心音特征熵測度的篩選
3.5.1 統(tǒng)計學分析
3.5.2 年齡相關性分析
3.6 小節(jié)
4 心音特征熵測度對肺動脈高壓與健康受試者的識別
4.1 基于貝葉斯決策理論的分類模型
4.1.1 貝葉斯決策理論
4.1.2 熵測度識別算法
4.2 基于核密度估計的熵測度概率密度函數(shù)擬合
4.2.1 單一心音特征熵測度概率密度函數(shù)擬合
4.2.2 多維心音特征熵測度聯(lián)合概率密度函數(shù)擬合
4.3 實驗結果與分析
4.3.1 第一類心音特征熵測度的肺動脈高壓患者識別
4.3.2 第二類心音特征熵測度的肺動脈高壓患者識別
4.3.3 兩類心音特征熵測度對比分析
4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]肺動脈高壓患者的現(xiàn)狀調查及病因構成[J]. 雷思,唐豆豆,許念茹,吳尚潔. 中南大學學報(醫(yī)學版). 2017(06)
[2]基于Burg算法功率譜估計的參數(shù)選擇[J]. 黃超,王偉,單涼. 艦船電子對抗. 2016(05)
[3]左室舒張功能不全性心力衰竭的最新進展[J]. 羅蓮,汪漢,蔡琳. 心血管病學進展. 2015(04)
[4]第二心音主動脈瓣分量和肺動脈瓣分量的提取方法[J]. 高佼,唐洪,邱天爽,于勤. 中國生物醫(yī)學工程學報. 2012(02)
[5]超聲心動圖測量肺動脈高壓患者血流動力學參數(shù)與右心導管測值的相關性[J]. 李一丹,吳雅峰,馬展鴻,楊媛華. 中國醫(yī)學影像技術. 2011(07)
[6]1996—2005年阜外心血管病醫(yī)院肺動脈高壓住院構成比變化[J]. 程顯聲,郭英華,何建國,荊志成. 中華心血管病雜志. 2007(03)
[7]基于時頻變換及Renyi信息量的心臟收縮期雜音分析[J]. 何凌,黃華. 科學技術與工程. 2006(21)
[8]基于Burg算法的短序列譜估計研究[J]. 羅豐,段沛沛,吳順君. 西安電子科技大學學報. 2005(05)
[9]心音的產生與傳導機制[J]. 吳延軍,徐涇平,趙艷. 生物醫(yī)學工程學雜志. 1996(03)
[10]心雜音的變幻及其臨床意義[J]. 張弘,孫茂桓,張永增. 醫(yī)師進修雜志. 1986(06)
碩士論文
[1]心音特征與呼吸相位關系的研究[D]. 陳華明.大連理工大學 2018
[2]基于比格犬體表心音的左心室血壓參數(shù)估計[D]. 張晶慧.大連理工大學 2017
[3]基于血流動力的心音產生模型及仿真[D]. 高佼.大連理工大學 2013
[4]左心室舒張早期功能模型評價方法研究[D]. 隋成龍.西南交通大學 2013
[5]基于Mann-Whitney算法的非參數(shù)控制圖[D]. 于昆.天津大學 2009
[6]不同物理狀態(tài)下瓣膜和主動脈壁的力學特性實驗研究[D]. 王翠平.北京工業(yè)大學 2003
本文編號:3350497
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內容
1.4 論文結構的安排
2 心音與肺動脈高壓
2.1 心臟血流動力
2.1.1 心臟的基本結構
2.1.2 血液循環(huán)系統(tǒng)
2.1.3 心動周期
2.2 心音
2.2.1 心音的產生
2.2.2 心臟聽診
2.3 肺動脈高壓
2.3.1 肺動脈高壓定義及分類
2.3.2 肺動脈高壓血流動力學變化
2.3.3 肺動脈高壓與右心
2.3.4 肺動脈高壓診斷
2.4 小結
3 心音特征的熵測度
3.1 數(shù)據采集
3.2 信號預處理
3.2.1 R波提取
3.2.2 心音信號預處理
3.2.3 心音分割
3.3 特征提取
3.3.1 心音時間特征
3.3.2 心音頻率特征
3.3.3 心音能量特征
3.3.4 心音幅度特征
3.4 本文使用的幾種熵測度
3.4.1 有關序列復雜度的背景
3.4.2 樣本熵
3.4.3 模糊熵
3.4.4 模糊測度熵
3.4.5 熵算法仿真
3.4.6 心音特征熵測度的計算
3.5 心音特征熵測度的篩選
3.5.1 統(tǒng)計學分析
3.5.2 年齡相關性分析
3.6 小節(jié)
4 心音特征熵測度對肺動脈高壓與健康受試者的識別
4.1 基于貝葉斯決策理論的分類模型
4.1.1 貝葉斯決策理論
4.1.2 熵測度識別算法
4.2 基于核密度估計的熵測度概率密度函數(shù)擬合
4.2.1 單一心音特征熵測度概率密度函數(shù)擬合
4.2.2 多維心音特征熵測度聯(lián)合概率密度函數(shù)擬合
4.3 實驗結果與分析
4.3.1 第一類心音特征熵測度的肺動脈高壓患者識別
4.3.2 第二類心音特征熵測度的肺動脈高壓患者識別
4.3.3 兩類心音特征熵測度對比分析
4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]肺動脈高壓患者的現(xiàn)狀調查及病因構成[J]. 雷思,唐豆豆,許念茹,吳尚潔. 中南大學學報(醫(yī)學版). 2017(06)
[2]基于Burg算法功率譜估計的參數(shù)選擇[J]. 黃超,王偉,單涼. 艦船電子對抗. 2016(05)
[3]左室舒張功能不全性心力衰竭的最新進展[J]. 羅蓮,汪漢,蔡琳. 心血管病學進展. 2015(04)
[4]第二心音主動脈瓣分量和肺動脈瓣分量的提取方法[J]. 高佼,唐洪,邱天爽,于勤. 中國生物醫(yī)學工程學報. 2012(02)
[5]超聲心動圖測量肺動脈高壓患者血流動力學參數(shù)與右心導管測值的相關性[J]. 李一丹,吳雅峰,馬展鴻,楊媛華. 中國醫(yī)學影像技術. 2011(07)
[6]1996—2005年阜外心血管病醫(yī)院肺動脈高壓住院構成比變化[J]. 程顯聲,郭英華,何建國,荊志成. 中華心血管病雜志. 2007(03)
[7]基于時頻變換及Renyi信息量的心臟收縮期雜音分析[J]. 何凌,黃華. 科學技術與工程. 2006(21)
[8]基于Burg算法的短序列譜估計研究[J]. 羅豐,段沛沛,吳順君. 西安電子科技大學學報. 2005(05)
[9]心音的產生與傳導機制[J]. 吳延軍,徐涇平,趙艷. 生物醫(yī)學工程學雜志. 1996(03)
[10]心雜音的變幻及其臨床意義[J]. 張弘,孫茂桓,張永增. 醫(yī)師進修雜志. 1986(06)
碩士論文
[1]心音特征與呼吸相位關系的研究[D]. 陳華明.大連理工大學 2018
[2]基于比格犬體表心音的左心室血壓參數(shù)估計[D]. 張晶慧.大連理工大學 2017
[3]基于血流動力的心音產生模型及仿真[D]. 高佼.大連理工大學 2013
[4]左心室舒張早期功能模型評價方法研究[D]. 隋成龍.西南交通大學 2013
[5]基于Mann-Whitney算法的非參數(shù)控制圖[D]. 于昆.天津大學 2009
[6]不同物理狀態(tài)下瓣膜和主動脈壁的力學特性實驗研究[D]. 王翠平.北京工業(yè)大學 2003
本文編號:3350497
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