用于分析心血管音的方法和系统技术方案

一种用于对源自个体的心血管系统的至少一部分的声音进行分析的方法和系统。将Ｎ个换能器固定在所述个体的胸部范围内的表面上，其中Ｎ为整数。对于ｉ＝１到Ｎ，第ｉ换能器固定在位置ｘ↓［ｉ］处，并生成表示该位置ｘ↓［ｉ］处的压力波的初始信号Ｐ（ｘ↓［ｉ］，ｔ）。对所述信号Ｐ（ｘ↓［ｉ］，ｔ）进行处理，以生成经滤波的信号，其中已去除了所述信号Ｐ（ｘ↓［ｉ］，ｔ）中的不是由心血管音产生的至少一个分量。该经滤波的信号可以用于生成该心血管系统的至少一部分的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及医学装置和方法，更具体地，涉及用于分析体音的这种装置和方法。
技术介绍
体音通常由内科医生在诊断各种疾病时使用。内科医生可以将听诊器放置在病人的胸部或背部，并监测病人的呼吸和心音，以检测偶发(异常或意外)肺音或心音。偶发肺音或心音的识别和分类往往提供了与肺部异常或心脏异常相关的重要信息。还已知下述的方法将一个或更多个麦克风固定在对象的胸部或背部上，并记录肺音。美国专利No.6,139,505公开了一种系统，其中将多个麦克风设置在病人的胸部周围。在屏幕上显示吸气和呼气过程中这些麦克风的记录信息，或者将其打印在纸上。然后由内科医生对这些记录信息进行视觉检查，以检测病人的肺部疾病。Kompis等人(Chest，120(4)，2001)公开了一种系统，其中将M个麦克风设置在病人的胸部上，并记录肺音。这些记录信息生成M个线性方程，使用最小二乘拟合对这些线性方程进行求解。将该系统的解用于确定在这些记录信息中检测到的声源在肺部中的位置。美国专利5,285,788公开了一种超声波组织成像系统，其具有声学换能器；以及成像装置，用于产生组织的图像。该系统还包括多普勒成像装置，用于产生运动组织的扫描声学图像，该扫描声学图像叠加地显示在该超声波图像上。
技术实现思路
在以下的说明书和权利要求书中，两者都明确地说明了，当可计算或可测量变量相互成比例时，可以认为这两个变量相互等效。在本专利技术的实施例之一中，本专利技术提供了一种用于记录和分析在心血管系统中产生的心血管音的系统和方法。该系统包括多个(N个)换能器(麦克风)，其被设置为安装在个体的胸腔范围内的个体的背部或胸部的基本平面区域R上。通过在该平面区域R中限定的二维坐标系中的二维位置矢量x＝(x1，x2)来表示该区域R中的位置。第i(i＝1到N)换能器固定在该区域R中的位置xi处，并生成表示人体内到达xi处的压力波的信号(在此，由P(xi，t)表示)。这些换能器通常嵌入在一基体中，这使得可以容易地将它们贴在个体的皮肤上。该基体通常为背心或外衣的形式，以容易地将其设置在个体的胸腔上。可以理解，可以针对不同大小的个体、不同的年龄、性别等，使用不同的基体。通过信号处理电路对该N个信号P(xi，t)进行处理。根据本专利技术，对这些信号进行滤波，以去除这些信号中的不是由心血管音产生的一个或更多个分量(例如，呼吸道信号)。心血管音通常在6到45Hz的范围内，而呼吸道音通常在100到400Hz的范围内。因此，可以通过对信号进行滤波(例如，利用使15到45Hz之间的信号通过的带通滤波器)，来从这些信号中去除呼吸道音。可以对该N个经滤波的信号(在此也由P(xi，t)表示)进行处理，以诊断该个体的心血管系统的状态。这可以通过自动鉴别诊断来进行，其中将该处理的结果与预先存储在数据库中的已知为表示人体区域中的各种疾病的函数或参数进行比较。还可以对经滤波的信号进行处理，以生成该个体的心血管系统的图像。如以下示例中所示，例如使用灰度级在显示装置上显示该处理的结果。在该图像中，可以观察到心脏的解剖特征，例如心房、心室、瓣膜(pestal wall)。与对通过诸如X射线(闪烁扫描法)或超声波成像(超声波心动描记法)的其它成像方法获得的图像的分析相似，可以视觉地或自动地对该图像进行分析，以检测心血管系统中的疾病。可以在该图像中识别所显示图像中的心脏或心血管系统的被怀疑包括病理状态的一个或多个区域，并且可以通过多种方式进行该操作，例如，通过不同的颜色、通过不同的图案、通过书面文本、以及许多其它方式。术语“病理状态”是指相对于心血管系统的正常、健康状态的任何偏差。这包括心杂音和其它血液动力学的不规则性、心包积液、血管以及心血管系统中包含病变的其它空间变窄等。此外，可以将时间间隔分为多个子间隔，并且分别对各个子间隔进行处理。然后可以确定对于这些子间隔中的每一个的心血管系统图像，并将其依次显示在显示装置上。这生成了表示心血管系统在该时间间隔内产生的动态变化的影片。这使得能够观察心脏的不同部分在心跳过程中的收缩和舒张。在一优选实施例中，该处理包括根据该N个信号确定由心血管音在从t1到t2的时间间隔内在区域R中的至少一个位置x处产生的平均声能，在此由 表示。术语某一位置处的“声能”在此是指表示该位置处的压力和质量传播速度的乘积或者近似该乘积的参数。在一个实施例中，使用以下数学表达式，在该多个麦克风之一的位置处获得从t1到t2的时间间隔内的平均声能P~(xi,t1,t2)=∫t1t2P2(xi,t)dt---(1)]]>其中xi为麦克风的位置。在一更优选的实施例中，该处理包括例如使用方程(1)获得在多个麦克风位置xi处的从t1到t2的时间间隔内的平均声能 并随后使用任何已知的插值方法，通过对 进行插值来计算其它位置x处的 在最优选的实施例中，使用以下数学表达式执行该插值，以获得表面R中的位置x＝(x1，x2)处的平均声能 P~(x,t1,t2)=Σi=1NP~(xi,t1,t2)g(x,xi,σ)---(2)]]>其中，g(x，xi，σ)为满足以下条件的核函数▿2g=∂g∂σ···(3)]]> 并且其中xi=(xi1,xi2)]]>为第i麦克风的位置，而σ为可选择的参数。例如，可以使用以下的核函数g(x,xi,σ)=Exp-((x1+xi1σ)22σ)·Exp-((x2-xi2σ)22σ)---(5)]]>可选地，该系统可以包括显示装置，用于显示函数 如以下示例中所示，例如可以使用灰度级在该显示器上显示函数 函数 的二维图像表示产生了心血管系统的图像。在该图像中，可以观察到心脏的解剖特征，例如心房、心室、瓣膜。与对通过诸如X射线(闪烁扫描法)或超声波成像(超声波心动描记法)的其它成像方法获得的图像的分析相似，可以对该图像进行分析，以检测心血管系统中的疾病。可以在该图像中识别所显示图像中的心脏或心血管系统的被怀疑包括病理状态的一个或多个区域，并且可以通过多种方式进行该操作，例如，通过不同的颜色、通过不同的图案、通过书面文本、以及许多其它方式。术语“病理状态”是指相对于心血管系统的正常、健康状态的任何偏差。这包括心杂音和其它血液动力学的不规则性、心包积液、血管以及心血管系统中包含病变的其它空间变窄等。此外，可以将时间间隔分为多个子间隔，并且对于这些子间隔中的两个或更多个来确定区域R中的平均声能 然后可以确定这些子间隔中的每一个的 的图像，并且将其依次显示在显示装置上。这生成了表示身体区域中的声能在该时间间隔内发生的动态变化的影片。例如，可以将换能器设置在个体的胸部或背部上，并且对于一次或更多次心跳范围内的多个子间隔，根据本专利技术确定平均声能 对于这些子间隔中的每一个都可以获得图像，并依次对其进行显示，以生成表示心脏在心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，用于对源自个体的心血管系统的至少一部分的声音进行分析，该系统包括：（１）Ｎ个换能器，其中Ｎ为整数，每一个换能器都被设置为固定在所述个体的胸腔范围内的表面上，对于ｉ＝１到Ｎ，第ｉ换能器被固定在位置ｘ↓［ｉ］处，并生成表示该位 置ｘ↓［ｉ］处的压力波的初始信号ｐ（ｘ↓［ｉ］，ｔ）；以及（２）处理器，其被构造用来接收所述信号ｐ（ｘ↓［ｉ］，ｔ），并对所述信号ｐ（ｘ↓［ｉ］，ｔ）进行滤波，以生成经滤波的信号，其中已去除了所述信号ｐ（ｘ↓［ｉ］，ｔ）中的不是由心 血管音产生的至少一个分量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅厄博特沃尔，伊加尔库什尼尔，
申请(专利权)人：迪普布雷兹有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]