66、基于小波变换和小波熵的心脏声音分析：正常与二尖瓣反流患者的对比研究

基于小波变换和小波熵的心脏声音分析：正常与二尖瓣反流患者的对比研究

1 心脏声音分析的重要性与方法选择

心脏声音蕴含着心脏健康的关键信息，对于心血管系统的评估、心脏功能以及心脏瓣膜完整性的诊断至关重要。由于心脏声音信号具有非平稳特性，时频表示法成为描述心脏声音的最适宜技术。

研究选取了两组患者：一组是心脏声音正常的患者，另一组是心脏声音异常（二尖瓣反流）的患者。在分析心脏声音信号时，连续小波变换（CWT）展现出了显著优势。与传统的S1和S2心音相比，高频杂音通常振幅较低，且常被低频成分掩盖。而CWT具备准确定位高频信号的潜力，较小尺度的CWT更适合用于高频心音的分析。

2 连续小波变换在心脏声音分析中的应用

• 数据采集 ：从正常心脏的受试者和二尖瓣反流患者那里获取心脏声音，并将其记录在硬盘上。这些声音以12位分辨率、4096Hz的采样率进行数字化处理。
• 数据处理 ：同时记录心脏声音和心电图（ECG）信号，以便将心脏声音与心脏周期的各个阶段在时间上进行关联。使用截止频率为300Hz的低通滤波器对心脏声音进行处理。利用ECG中的R波来定位S1的起始点，因为S1发生在心室收缩开始时，与ECG信号的R波相对应。然后，以ECG为参考，将心脏声音分割成包含S1和S2的周期。
• CWT分析 ：对每组患者的一个心脏声音周期应用尺度从10到200的CWT。分析结果表明，CWT能够检测出二尖瓣反流患者心脏声音中的高频成分，这些成分对于诊断过程具有重要信息价值。

以下是CWT