脉诊信号分析技术研究

论文摘要

1.目的:随着脉诊的发展,研究者们获得的脉搏运动的信息越来越丰富,但是如何从大量的数据中寻找能反映受测者心血管等系统生理状态的信息却成了问题。本文旨在研究和比较主流的几种用于脉搏波信号分析的方法,从而对将来开发脉诊采集和分析软件有所启示。2.方法:2.1开发时域脉图参数分析软件,对其功能进行评价,并应用该软件实现对脉图参数的自动获取。然后基于以往研究资料,利用所获取的脉图参数实现对脉动状态的辨识。2.2采集39例正常人体和68例高血压、冠心病患者的寸口处的压力脉搏波,取其中1024个点(采样频率100Hz)的数据并对每个采样点的幅值做归一化处理(投影到[0,1]);分别对各个数据进行EMD分解(SD=0.2),以获得各个IMF分量,观察分解效果;计算每个数据的HH边际谱,再统计其在1Hz以下、2Hz以下、4Hz以下、5Hz以下、8Hz以下、16Hz以下的能量与脉搏波总体能量的比例;计算单个样本分解后的各个IMF分量的HH边际谱。2.3选取sym8小波对三例(脉滑、脉平、脉弦)脉搏波信号进行7层离散小波分解,得d1～d7七个小波系数,并根据单支系数重构出的信号(即相当于用不同带宽的滤波器对信号进行滤波),得d1～d7七个重构信号;计算原始信号的包络谱;计算d1～d7七个小波系数的包络谱。最后获得结果与HHT分解的结果相比较。3.结果与结论:3.1该时域脉图分析软件能满足对脉搏波分析的需要;基于时域脉图的脉搏波分析具有很高的精确度,对不同种类的脉搏波动有很好的分辨能力,是研究脉搏运动的基础工具,其地位不可替代。3.2.1 HHT可以作为时域脉图参数分析法的一个补充,对脉搏波的均匀度和流利程度有较好的辨识能力。3.2.2在对39例正常人体和68例高血压、冠心病患者的寸口处的压力脉搏波HHT分解后获得的HH边际谱进行不同频段(1Hz以下、2Hz以下、4Hz以下、5Hz以下、8Hz以下、16Hz以下)能量分布的统计后,发现正常组与患者组0～8Hz、0～5Hz、0～4Hz、0～2Hz、0～1Hz这些频段的能量分布都有统计学差异。0～4Hz、0～5Hz和0～8Hz这三个频段更为适合用作为统计。3.3.1小波变换可以作为时域脉图参数分析法的一个补充,对脉搏波的流利程度有较好的辨识能力。3.3.2小波变换和HHT在使用过程中各有优缺点,对脉搏波的分辨能力不如时域脉图参数分析法,需待改进。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 英文缩略语
• 上篇 脉诊信号分析技术现状
• 前言
• 1.1 引言
• 1.2 古人对脉象的认识
• 1.3 压力脉图信号的研究
• 1.4 基于光电脉动信号的研究
• 1.5 近现代对脉象形成机理的阐述
• 下篇 实验研究
• 前言
• 1 脉动信号时域分析软件的开发、评价和应用
• 1.1 主要功能介绍
• 1.2 各项功能具体介绍
• 1.3 软件对脉搏波的分析功能评价
• 1.4 脉动信号时域分析软件的应用
• 1.5 小结和展望
• 2 希尔伯特-黄变换用于脉诊信号的分析
• 2.1 HHT简介
• 2.2 实验方法和步骤
• 2.3 实验结果与讨论
• 2.4 小结
• 3 小波变换用于脉诊信号的分析
• 3.1 小波变换简介
• 3.2 实验方法和步骤
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.4 小结
• 4 总结
• 参考文献
• 上篇 参考文献
• 下篇 参考文献
• 致谢
• 个人简历