心音的非线性时间序列分析

摘要

该文尝试通过对心音信号的非线性时间序列分析来获得对冠状动脉阻塞这一常见冠心病的无创诊断技术.首先从冠心病发病机理、冠状循环特点和血液流变学角度出发,该文阐述了冠状动脉阻塞对血液流态的影响:冠状动脉阻塞造成的血管狭窄使血液流动由简单的层流流态变为复杂的湍流流态,这是动力学特征上的变化;而心音中除了心脏瓣膜音之外包含了丰富的冠状脉中血液流动状态的声学信息——尤其是心舒期心音,因此血液流态的动力学特征变化这一信息一定包含在心音中.其次,湍流是复杂的非线性行为这一事实,以及上述血液流态的动力学特征变化,这两者都提示我们用非线性动力学来分析心音能够比较有效地刻画出心音信号里所包含的有关血液流态的非线性行为(介于确定性和随机性之间).根据实验结果,我们得出以下结论:上述两种方法都能刻画出冠状动脉阻塞时血液流态的动力学特征变化;正常的心舒期心音时间序列是一种随机性为主的信号,而因冠状动脉阻塞产生的心舒期心音时间序列里有丰富的非线性行为;当

目录

摘要

ABSTRACT

第一章冠心病

1.1冠心病病理

1.2冠状循环

1.2.1冠状动脉的解剖

1.2.2冠脉血流的特点

1.3冠心病的诊断方法

1.3.1初步诊断冠心病的方法

1.3.2选择性冠状动脉造影

第二章心音与冠心病的无创检测

2.1血液动力学原理学

2.1.1血液流变学

2.1.2湍流的重要性

2.2冠状动脉堵塞与心舒期杂音

2.3冠状动脉阻塞的无创诊断

2.4革新思路

2.5小结

第三章时间序列与复杂性理论

3.1简单性、随机性和复杂性

3.2基于统计学的复杂性

3.2.1状态空间的分割

3.2.2两种不同的复杂性测度

3.2.3举例几种复杂性测度

3.3算法复杂性

第四章相空间理论

4.1引言

4.2相空间重构

4.2.2动力学系统理论

4.2.2定性动力学

4.2.3流形的嵌入

4.2.4延迟方法

4.3奇异系统分析

4.3.1奇异系统

4.3.2独立性和正交性：

4.3.3奇异值分解和噪声

4.3.4时间标度的选择

4.4相关维分析

4.5相关维分析与奇异系统分析的结合

4.6小结

第五章心音的非线性时间序列分析

5.1系统设计与数据采集

5.1.1系统设计

5.1.2数据采集

5.2用非线性时间序列分析方法分析心音

5.2.1 Lempel-Ziv复杂性测度

5.2.2相空间重构技术

5.3结论

5.4展望

参考文献

致谢