應用正交特性於心音時頻分析

Abstract

應用於心音診斷中的時頻分析技術，是將不斷隨著時間變化的非穩定心音訊號，以短時傅立葉轉換將心音頻率隨時間變化的二維關係呈現。一般心音在時頻分析上需耗費大量的演算過程，對晶片運算效能要求提高，相對也增加功率消耗，以及硬體實現難度。未來在居家照護的醫療儀器，一定要能有長時間紀錄，以及可攜式、微小化、低功耗的要求。在本研究中，心音的差異性辨識是提出利用正交特性的概念使訊號快速對齊同相位，以降低演算複雜度及實現容易的心音演算方法。此心音演算方法是以時頻分析的觀念來對付非穩定出現的心音訊號，將找出每一個心音的相位並對齊，如此，可視為穩定出現的訊號，並做歸一化、相關性、移動平均的演算處理。目的在對於心臟的居家照護中，以心音的方式來辨識有無異常狀況並紀錄，直到辨識出有異於先前心音之異常狀況發生時能提出警訊。一方面可達到居家醫療照護，另一方面可將正常的心音偵測到有異常心音發生之過程提供給專業醫師人員做追蹤與判斷。最後，將以多種正常與不正常的穩定心音訊號，及實際不同狀況的心音情形、不同個體的實際心音情形做為本研究之心音異常辨識演算方法可行性的驗證。