橈動(dòng)脈超聲血流信號(hào)分析及在疾病診斷中的應(yīng)用.pdf

1、生物特征識(shí)別技術(shù)在上個(gè)世紀(jì)后二十年內(nèi)得到了迅猛發(fā)展，他在醫(yī)學(xué)診斷領(lǐng)域中形成的一個(gè)分支，基于人體生物特征的醫(yī)學(xué)診斷學(xué)，也受到了國(guó)內(nèi)外眾多研究者的關(guān)注。傳統(tǒng)中醫(yī)脈診是一種樸素的生物醫(yī)學(xué)診斷手段，它通過(guò)觸摸橈動(dòng)脈血管壁的搏動(dòng)獲取病人身體狀況的病理生理信息。但是盡管脈搏受到循環(huán)系統(tǒng)和周體器官的綜合影響，西方的研究者卻往往把目光局限在心血管病上，而忽略脈搏或者說(shuō)血流狀況是一種身體綜合狀況的反應(yīng)。
　　因此如何將中醫(yī)的整體論觀點(diǎn)和西方醫(yī)學(xué)的現(xiàn)

2、代化診斷手段有機(jī)結(jié)合是一個(gè)非常有益的課題。本文試圖通過(guò)對(duì)橈動(dòng)脈處多普勒超聲血流信號(hào)提取特征，分析它在人體發(fā)生某種病變狀態(tài)下的反應(yīng)，以求最終實(shí)現(xiàn)臟腑器官疾病的計(jì)算機(jī)輔助診斷。
　　在超聲血流信號(hào)上的分析主要是基于血流聲譜圖包絡(luò)進(jìn)行的。聲譜圖是對(duì)信號(hào)的一種近似直觀顯示，便于我們觀察數(shù)據(jù)。因此首先在采集到的原始數(shù)據(jù)上恢復(fù)出聲譜圖，然后利用自己設(shè)計(jì)的算法提取譜圖的最大頻率曲線，也即譜圖的上包絡(luò)線。我們將聲譜圖包絡(luò)看成一維信號(hào)，它反映了血液

3、流速的信息。人體的臟腑病變將對(duì)血流的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響，從而影響聲譜圖的包絡(luò)形狀。中醫(yī)理論認(rèn)為橈動(dòng)脈處的脈搏匯聚了這種影響，提供了豐富的病理信息來(lái)輔助診斷，因此聲譜圖數(shù)據(jù)均采自橈動(dòng)脈處。在那之后我們對(duì)包絡(luò)線劃分周期，后續(xù)特征提取的工作都是基于包絡(luò)提取和周期劃分的結(jié)果進(jìn)行的。
　　生物醫(yī)學(xué)信號(hào)通常都是非平穩(wěn)信號(hào)，在非平穩(wěn)信號(hào)的處理技術(shù)中，小波變換是一種新興的有效手段，它已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理得到了廣泛的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)包絡(luò)線進(jìn)行小波和小波包分

4、解并提取各頻率段的能量作為特征，我們?cè)谖秆谆颊?、膽囊炎患者和健康人三類?shù)據(jù)上利用支持向量機(jī)進(jìn)行分類實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，小波和小波包能量對(duì)兩類病人之間有很好的區(qū)分，病人和健康人之間也有比較好的區(qū)分度。
　　本文的第五部分對(duì)胃炎患者、膽囊炎患者和健康人的譜圖包絡(luò)線進(jìn)行雙譜估計(jì)。通過(guò)對(duì)雙譜幅值圖和等高線圖的觀察我們發(fā)現(xiàn)，僅僅通過(guò)雙譜的幅值差異并不能有效進(jìn)行識(shí)別，然而不同類別數(shù)據(jù)譜圖上譜峰出現(xiàn)的位置存在著明顯的差異。病患的雙譜圖譜峰出現(xiàn)的