肺音認識のための信号処理連続性ラ音·断続性ラ音の分離と識別

摘要

電子聴診器で聴取した肺音のパターン認識に適した信号分離の手法を紹介する．肺音認識は，肺聴診音を構成する肺音をすべて言い当てる多重ラべリングの識別問題である．疾患者の肺聴診音は呼吸音と共に複数の種類の異常音が混合することがある．呼吸音以外に聴取される異常な肺音はラ音と呼ばれ，連続性と断続性に分類される．しかし，それぞれの肺音のモデル化や特徴抽出は必ずしも容易ではなく，教師あり機械学習のために大量の肺音サンプルを用意できるとも限らない．本研究では，肺聴診音を性質の異なる成分に分離する信号処理によって肺音認識を達成することを提案する．スペクトログラムのロバスト主成分分析によって連続性ラ音を分離でき，低階数スペクトログラムの信号のスパース表現から断続性ラ音を分離できることを示す．また，スパース表現のウェーブレット係数から断続性ラ音を更に水泡音と捻髪音に分類できることを示す．