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基于复杂度的心脏瓣膜病心音信号的分析及识别研究

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基于复杂度的心脏瓣膜病心音信号的分析及识别研究

作者：黄林洲重庆大学

学位级别：硕士

心脏瓣膜病日益成为危害人类健康的最重要的心脏病之一，伴随着老年化的加剧，其发病率日渐增加。心音是人体重要的生理信号之一，包含了心脏瓣膜大量的生理病理信息，其杂音特征对于心脏瓣膜病的检查和诊断至关重要。一直以来，人们对... 详细信息

心脏瓣膜病日益成为危害人类健康的最重要的心脏病之一，伴随着老年化的加剧，其发病率日渐增加。心音是人体重要的生理信号之一，包含了心脏瓣膜大量的生理病理信息，其杂音特征对于心脏瓣膜病的检查和诊断至关重要。一直以来，人们对非线性、复杂的心脏系统采用抽象简化，通过建立理想线性模型，并用时域、频域及时频域联合分析。虽然取得了很好的效果，但人们同时发现，采用线性方法分析并不足以研究本质为非线性、非平稳的生命系统。为研究心脏瓣膜病的心音信号，本课题从非线性复杂度的角度对其分析，以期利用非线性动力学方法提取其特征，实现基于心音信号的心脏瓣膜病计算机辅助诊断。论文阐述了正常心音和心脏瓣膜病心音信号的产生机理，并介绍了心音在心脏瓣膜病诊断中的应用。在分析了心脏瓣膜活动和心音关系的基础上，采用了平均经验模式分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD）的自适应滤波方法进行了心音消噪研究，并对消噪的心音进行Lemple-Ziv复杂度分段;其次采用非线性复杂度方法对瓣膜性心音信号进行分析，并将EEMD和近似熵复杂度相结合来提取心音中的生理病理特征;最后运用二叉树向量机技术对常见的几种心脏瓣膜病心音信号进行分类识别，为心脏瓣膜病的早期诊断和治疗提供了一种有效的手段。本文研究分析了经验模式分解的算法原理和不足，针对模态混叠问题提出了基于EEMD阈值的自适应消噪方法，分析了临床采集到的心音信号，通过对比分析消噪前后的心音信号，可以有效的去除噪声并解决了模态混叠的问题，并进一步提出了基于Lemple-Ziv复杂度的心脏瓣膜病心音的分段算法，结果表明其分段准确率高，且不需要额外的生理信号来辅助。为了提高心音信号的识别精度和分类准确性，在分析心脏瓣膜病心音信号特点和复杂性的基础上，选择基于EEMD和近似熵复杂度的心音非线性动力学算法来进行特征提取，首先对其进行EEMD分解得到反映心音本体特征的固有模态函数（Intrinsic Mode Function，IMF）;然后计算每阶IMF的非线性复杂度特征，通过互相关系数准则对IMF进行筛选，组成心音的特征向量，结果表明该方法能有效揭示了心脏瓣膜病变引起的瓣膜缺损和病变信息。本文选取二叉树支持向量机（Binary Tree SVM，BT-SVM）来实现心脏瓣膜病心音信号的识别。首先分析了SVN对多子类分类问题研究和核函数的选择，提出了基于BT-SVM的心脏瓣膜病心音信号的分类和识别算法，对5种临床常见的心脏瓣膜病心音信号和正常心音信号进行识别，其中心脏瓣膜病心音信号包括二尖瓣关闭不全心杂音、二尖瓣狭窄心杂音、主动脉瓣关闭不全心杂音、主动脉狭窄心杂音、室间隔缺损心杂音共计90例，实验结果验证了所提出的常见瓣膜性心音信号分类方法的可行性，正确率可以高达93.23%，从而为心脏瓣膜病的诊断和临床应用提供有力的根据。

关键词：心音信号心脏瓣膜病复杂度经验模式分解模式识别

IMF复杂度特征在心音信号分类识别中的应用

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计算机工程与应用 2013年第21期49卷 212-215页

作者：郭兴明黄林洲重庆大学生物工程学院重庆市医疗电子技术工程研究中心重庆400030

为提高非线性、非平稳心音信号特征提取的准确性和分类识别的高效性,提出一种基于固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)复杂度和二叉树支持向量机(Binary Tree Support Vector Machine,BT-SVM)的心音分类识别方法。对心音进行经... 详细信息

为提高非线性、非平稳心音信号特征提取的准确性和分类识别的高效性,提出一种基于固有模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)复杂度和二叉树支持向量机(Binary Tree Support Vector Machine,BT-SVM)的心音分类识别方法。对心音进行经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD),得到若干反映心音本体特征的平稳IMF分量;利用互相关系数准则对其筛选,计算所选IMF分量的复杂度值为信号的特征;将其组成特征向量输入到BT-SVM进行分类识别。临床数据仿真结果表明,该方法能有效提取心音特征,与传统识别方法相比,具有训练时间短,识别率高等优点。

关键词：经验模式分解心音复杂度支持向量机

微创双管置入联合尿激酶治疗高血压脑出血疗效分析

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现代诊断与治疗 2015年第4期26卷 909-910页

作者：黄林洲秭归县人民医院外一科湖北秭归443600

探讨微创双管置入联合尿激酶治疗高血压脑出血的疗效。选取收治的50例高血压脑出血患者,随机分为观察组和对照组,对照组实行单纯脑室引流治疗,观察组进行微创双管置入联合尿激酶治疗,对两组治疗效果进行比较分析。观察组血块消退时间、... 详细信息

探讨微创双管置入联合尿激酶治疗高血压脑出血的疗效。选取收治的50例高血压脑出血患者,随机分为观察组和对照组,对照组实行单纯脑室引流治疗,观察组进行微创双管置入联合尿激酶治疗,对两组治疗效果进行比较分析。观察组血块消退时间、住院时间及预后明显优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。观察组并发症率为20%,对照组为52%,差异具有统计学意义(P<0.05)。高血压脑出血微创双管置入联合尿激酶治疗可以显著提高治疗效果,减少住院时间和并发症,值得临床上应用。

关键词：微创双管置入尿激酶治疗高血压脑出血

开颅血肿清除术联合锥颅血肿抽吸术治疗外伤性颅脑损伤效果观察

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牡丹江医学院学报 2015年第3期36卷 64-66页

作者：黄林洲向恒达屈有山秭归县人民医院外一科湖北秭归443600

目的探讨分析开颅血肿清除术联合锥颅血肿抽吸术治疗外伤性颅脑损伤的效果。方法选取86例外伤性颅脑损伤患者,随机分为观察组和对照组,分别给予开颅血肿清除术联合锥颅血肿抽吸术和单纯开颅血肿清除术,比较两组患者疗效,康复情况及并发... 详细信息

目的探讨分析开颅血肿清除术联合锥颅血肿抽吸术治疗外伤性颅脑损伤的效果。方法选取86例外伤性颅脑损伤患者,随机分为观察组和对照组,分别给予开颅血肿清除术联合锥颅血肿抽吸术和单纯开颅血肿清除术,比较两组患者疗效,康复情况及并发症发生率。结果实验组患者治疗后临床疗效优于对照组患者,术后预后情况显著优于对照组患者,再次出血和并发症合计发生率均显著低于对照组患者,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论开颅血肿清除术联合锥颅血肿抽吸术治疗外伤性颅脑损伤较单纯开颅血肿清除术可显著提高临床疗效,加快患者术后康复,减少并发症的发生,是治疗外伤性颅脑损伤的理想方法。

关键词：开颅血肿清除术锥颅血肿抽吸术外伤性颅脑损伤疗效

小骨窗开颅术与立体定向置管抽吸在基底节区高血压脑出血治疗中的对比分析

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右江民族医学院学报 2015年第2期37卷 231-232页

作者：黄林洲向恒达屈有山湖北省秭归县人民医院外一科湖北秭归443600

目的对比分析小骨窗开颅术与立体定向置管抽吸治疗基底节区高血压脑出血的临床疗效。方法选取64例基底节区高血压脑出血患者,随机分为实验组和对照组,分别给予小骨窗开颅术和立体定向置管抽吸术,比较两组患者临床疗效、预后及并发症的... 详细信息

目的对比分析小骨窗开颅术与立体定向置管抽吸治疗基底节区高血压脑出血的临床疗效。方法选取64例基底节区高血压脑出血患者,随机分为实验组和对照组,分别给予小骨窗开颅术和立体定向置管抽吸术,比较两组患者临床疗效、预后及并发症的发生。结果实验组患者术后GOS分级评定优于对照组患者,术后6个月ALD分级评定优于对照组患者,且术后并发症发生率显著低于对照组患者,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论小骨窗开颅术较立体定向置管抽吸术治疗基底节区高血压脑出血临床疗效高,生活能力恢复好,且并发症低,是理想的治疗方法。

关键词：小骨窗开颅术立体定向术基底节区颅内出血,高血压性

高血压脑出血颅内血肿微创清除术手术时机对治疗效果的影响

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白求恩医学杂志 2014年第2期12卷 140-141页

作者：王克琼黄林洲向恒达屈有山周世超湖北省秭归县人民医院神经外科 443600

目的分析研究不同时机颅内血肿微创清除术对高血压脑出血治疗效果的影响.方法 42例高血压脑出血患者根据发病到手术时间将其分为两组,各21例;观察组发病到手术时间为8～24 h,对照组为24 h以上.所有患者均在局部麻醉下行颅内血肿微创清... 详细信息

目的分析研究不同时机颅内血肿微创清除术对高血压脑出血治疗效果的影响.方法 42例高血压脑出血患者根据发病到手术时间将其分为两组,各21例;观察组发病到手术时间为8～24 h,对照组为24 h以上.所有患者均在局部麻醉下行颅内血肿微创清除术.观察血肿清除率、病死率及神经功能缺损程度.结果所有患者均随访3个月,两组患者病死率差异无统计学意义（P＞0.05）;观察组血肿清除率95.24％,高于对照组的66.67％（P＜0.05）;治疗后两组患者神经功能缺损评分均明显下降（P＜0.01）;观察组下降幅度大于对照组（P＜0.01）.结论高血压脑出血属急性脑血管疾病,24 h内行微创颅内血肿清除术,有利于提高血肿清除率,促进神经功能恢复.

关键词：高血压脑出血颅内血肿血肿微创清除术

重型颅脑损伤术中急性脑膨出的临床分析及治疗体会

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现代诊断与治疗 2014年第2期25卷 388-389页

作者：王克琼黄林洲向恒达屈有山周世超秭归县人民医院神经外科湖北秭归443600

收集2011年1月-2013年12月,我院重型颅脑损伤术中发生急性脑膨出的患者58例,回顾分析其临床资料,总结临床治疗措施。本组58例患者中,14例（24.1%）良好,11例（19.0%）中残,8例（13.8%）重残,1例（1.7%）植物生存,24例（41.4%）死亡。重... 详细信息

收集2011年1月-2013年12月,我院重型颅脑损伤术中发生急性脑膨出的患者58例,回顾分析其临床资料,总结临床治疗措施。本组58例患者中,14例（24.1%）良好,11例（19.0%）中残,8例（13.8%）重残,1例（1.7%）植物生存,24例（41.4%）死亡。重型颅脑损伤患者合并迟发性颅内水肿、急性弥漫性脑肿胀以及广泛性挫裂伤均是造成术中发生急性脑膨出的关键原因,在术中应针对不同原因所致脑膨出采取防治措施,以减轻脑组织损伤,改善临床预后。

关键词：急性脑膨出重型颅脑损伤临床分析

泌尿外科后腹腔镜手术中输尿管内双J管置入方法的改进

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中华腔镜泌尿外科杂志（电子版） 2008年第3期2卷 14-14,17页

作者：王亦农鲁成军王克琼龚江波向义黄林洲李学春何静波湖北省秭归县医疗中心泌尿外科湖北秭归443600

后腹腔镜输尿管切开或肾盂成形手术中，在输尿管内放置双J管有一定难度。我院从2004年8月起后腹腔镜开始应用于泌尿外科手术，至今共有48例输尿管切开取石术、2例肾盂成形术及1例输尿管狭窄切除吻合术需要在输尿管内放置双J管，我们逐... 详细信息

后腹腔镜输尿管切开或肾盂成形手术中，在输尿管内放置双J管有一定难度。我院从2004年8月起后腹腔镜开始应用于泌尿外科手术，至今共有48例输尿管切开取石术、2例肾盂成形术及1例输尿管狭窄切除吻合术需要在输尿管内放置双J管，我们逐步改进了双J管的放置方法，现报道如下。

关键词：泌尿外科腹腔镜手术输尿管双J管置入方法

后腹腔镜技术在泌尿外科手术中的应用（附69例报告）

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中国医师进修杂志（外科版） 2007年第8期30卷 62-63,65页

作者：王亦农鲁成军王克琼龚江波向义黄林洲李学春何静波湖北省秭归县医疗中心 443600

目的探讨后腹腔镜技术治疗泌尿系疾病的方法及疗效。方法采用后腹腔镜技术治疗泌尿系疾病69例，其中肾盂癌肾输尿管全切术7例，单纯性肾切除术5例，输尿管切开取石术33例，肾囊肿去顶术21例，肾盂输尿管成形术3例。结果 67例手术成功... 详细信息

目的探讨后腹腔镜技术治疗泌尿系疾病的方法及疗效。方法采用后腹腔镜技术治疗泌尿系疾病69例，其中肾盂癌肾输尿管全切术7例，单纯性肾切除术5例，输尿管切开取石术33例，肾囊肿去顶术21例，肾盂输尿管成形术3例。结果 67例手术成功，2例改为开放手术，平均手术时间（105．0±35．4）min，平均术中出血量（40±12）ml，术后平均住院时间（6．0±1．8）d，术后未发生严重并发症。结论后腹腔镜技术具有创伤小、恢复快、并发症少等优点，可以替代部分传统泌尿外科手术。

关键词：泌尿系疾病腹腔镜