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题名基于心肺音智能听诊的呼吸音量化分析与应用评价
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作者
赵峰
胡南
陈燕
蔡盛盛
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机构
中国人民解放军总医院第一医学中心麻醉科
苏州大学电子与信息工程学院
浙江大学湖州研究院智能声学与信号处理中心
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出处
《中国数字医学》
2024年第8期74-78,共5页
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基金
国家自然科学基金(82172185)。
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文摘
目的:提出一种从心肺音信号中分离肺音做定量分析的方法,实现对呼吸率和呼吸强度的实时测量。方法:使用电子听诊器采集患者主动脉瓣第二听诊区的心肺音,通过蓝牙将信号传输至手机端,App显示波形,并将数据存储于云端。采用非负矩阵分解,结合经验模态分析算法将心肺音进行分离,根据肺音计算呼吸率及呼吸强度。以阻抗法测定的呼吸率为对照,评价通过肺音计算呼吸率的准确性。结果:通过肺音计算呼吸率与阻抗法测定的呼吸率有显著相关性(P<0.05),两种方法测量结果有良好的一致性。结论:该方法在监测心音的同时能准确监测呼吸功能,为临床便携式呼吸监测提供了一种新方法,在床旁或远程生命体征监测中具有良好的转化前景。
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关键词
心肺音听诊
人工智能
呼吸音
定量分析
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Keywords
Cardiopulmonary sounds auscultation
Artificial intelligence
Respiratory sounds
Quantitative analysis
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分类号
R197.32
[医药卫生—卫生事业管理]
R319
[医药卫生—公共卫生与预防医学]
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题名基于螺旋形超材料的宽带心肺音听诊器件
被引量：1
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作者
陈政吉
刘京京
梁彬
杨京
程建春
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机构
南京大学物理学院
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出处
《科学通报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第26期3472-3481,共10页
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基金
国家重点研发计划(2022YFA1404402,2017YFA0303700)
国家自然科学基金(11634006,12174190)资助。
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文摘
圆柱管听诊器具有结构简单、价格低廉、适用范围广等优势,但其尺寸通常较大,且工作频带难以覆盖心肺音频率范围.本文基于螺旋形超材料提出了一种圆柱形的心肺音听诊器件的设计理论,其尺寸可满足便携性要求(长度约1/5波长),且工作频带能有效覆盖典型心肺音频率范围(20∼1000 Hz).所设计器件的基本工作原理是利用内置的螺旋形超材料增加声波的传播路径长度,使不同频率下的等效声折射率均得到显著提升,从而在有效缩减结构尺寸的同时保持极宽的工作频带.基于等效媒质理论,对该结构中的声传播过程进行了理论分析,研究了其等效声学参数及灵敏度增益在不同频率下的变化特性,并通过有限元方法进行了验证.理论和仿真结果能够很好吻合,证明所设计的心肺音听诊器在20∼1000 Hz的宽频带内产生了平均10 dB的灵敏度提升.基于此,进一步分析了热黏滞损耗和结构参数变化对该器件的灵敏度和工作带宽的影响规律.最后,制备了心肺音听诊器样品并对其声学性能进行了实验测量,结果表明心肺音听诊器相比于圆柱管听诊器在20~1000 Hz全频带具有更高的灵敏度,在330~820 Hz频段的平均增益能够达到10 dB.本研究所设计的心肺音听诊器件具有灵敏度高、工作带宽大、设计简单、结构强度高、材质选择自由、鲁棒性等特性,为心肺音听诊器件的设计提供了新的思路,在医学临床诊断和声学传感等领域具有广泛的应用前景.
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关键词
螺旋形超材料
宽带传感
心肺音听诊
高灵敏度
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Keywords
helical metamaterial
broadband sensing
cardiopulmonary auscultation
high sensitivity
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分类号
TH77
[机械工程—仪器科学与技术]
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