1.一种基于听诊声学信号的动静脉血管通路狭窄检测系统,其特征在于:包括数据采集模块、信号预处理模块、特征提取模块、动静脉通路狭窄检测模块、狭窄评估模块和结果显示模块;
所述数据采集模块用于通过心脏听诊器、超声心动图和血流动力学仪器,从患者身上获取听诊声学信号以及相关动静脉血管参数,获取患者检测数据组;
所述信号预处理模块用于对采集到的患者检测数据组进行预处理,预处理步骤包括对声音信号进行滤波、降噪、放大和压缩处理,去除环境噪音和增强目标信号,对生理参数进行校准和滤波,消除异常值;
所述特征提取模块用于从预处理后的信号中提取关键特征,分析声音信号的频谱、节律和强度,提取心跳和血管血流的相关信息,提取生理参数中的特征,计算后获取:狭窄检测指数Xzjc、声音特征系数Sytz、狭窄程度系数Xzcd和血流速度系数Xlxs;
式中,q、w和e分别表示声音特征系数Sytz、狭窄程度系数Xzcd和血流速度系数Xlxs的比例系数;
其中,0≤q≤1,0≤w≤1,0≤e≤1,且q+w+e≤1.0,R表示第一修正常数;
Sytz=[(Xtpl*t)+(Xyzf*y)+(Xyjl*u)+(Ppfd*i)]+O;
式中,Xtpl表示心跳频率,Xyzf表示心音振幅强度,Xyjl表示心音节律,Ppfd表示频谱幅度,t、y、u和i分别表示心跳频率Xtpl、心音振幅强度Xyzf、心音节律Xyjl和频谱幅度Ppfd的比例系数;
其中,0≤t≤1,0≤y≤1,0≤u≤1,0≤i≤1,且t+y+u+i≤1.0,O表示第二修正常数;
Xzcd=[(Xgkd*a)+(Jzzj*s)+(Xzxt*d)+(Bkzj*f)]+G;
式中,Xgkd表示血管宽度,Jzzj表示狭窄段直径,Xzxt表示狭窄形态,Bkzj表示斑块直径,a、s、d和f分别表示血管宽度Xgkd、狭窄段直径Jzzj、狭窄形态Xzxt和斑块直径Bkzj的比例系数;
其中,0≤a≤1,0≤s≤1,0≤d≤1,0≤f≤1,且a+s+d+f≤1.0,G表示第三修正常数;
Xlxs=[(Maxsd*h)+(Xlsd*j)+(Mbsd*k)+(Qhxl*z)+(Xlzl*x)]+L;
式中,Maxsd表示最大血流速度,Xlsd表示平均血流速度,Mbsd表示脉搏波速度,Qhxl表示狭窄前后血流速度比值,Xlzl表示血流阻力指数,h、j、k、z和x分别表示最大血流速度Maxsd、平均血流速度Xlsd、脉搏波速度Mbsd、狭窄前后血流速度比值Qhxl和血流阻力指数Xlzl的比例系数;
其中,0≤h≤1,0≤j≤1,0≤k≤1,0≤z≤1,0≤x≤1,且h+j+k+z+x≤1.0,L表示第四修正常数;
所述动静脉通路狭窄检测模块用于分析声学信号和生理参数的特征,利用提取的特征对动脉或静脉血管中的血管内部信息进行检测和定位,结合患者的临床资料和历史信息,进行综合判断和诊断;
所述狭窄评估模块用于根据检测到的狭窄信息,位置、程度、形态以及患者的生理状况,通过狭窄检测指数Xzjc与预设动静脉血管通路宽度阈值进行对比,获取狭窄的临床评估,包括狭窄的特征、影响和建议治疗方案;
所述结果显示模块用于将检测结果和评估报告展示给患者和医护人员,显示动静脉通路狭窄检测的结果,包括狭窄的位置、程度和建议处理方式,生成报告,描述检测过程、评估结果和医生的建议。
2.根据权利要求1所述的一种基于听诊声学信号的动静脉血管通路狭窄检测系统,其特征在于:所述数据采集模块包括心脏听诊器单元、超声心动图单元和血流动力学仪器单元;
所述心脏听诊器单元用于通过放置心脏听诊器在患者胸部不同位置,采集患者的心脏区域的声学信号,获取:心跳频率Xtpl、心音振幅强度Xyzf、心音节律Xyjl和频谱幅度Ppfd,作为第一数据组;
所述超声心动图单元用于通过超声探头在患者胸部移动,使用超声心动图设备获取患者心脏和血管的超声图像和生理参数,记录狭窄部位、狭窄程度、狭窄形态和狭窄类型,获取:血管宽度Xgkd、狭窄段直径Jzzj、狭窄形态Xzxt和斑块直径Bkzj,作为第二数据组;
所述血流动力学仪器单元用于使用血流动力学仪器监测患者的血液流动和相关生理参数,通过放置血流动力学仪器,包括动脉压力计和多普勒超声血流仪,获取:最大血流速度Maxsd、平均血流速度Xlsd、脉搏波速度Mbsd、狭窄前后血流速度比值Qhxl和血流阻力指数Xlzl,作为第三数据组。
3.根据权利要求1所述的一种基于听诊声学信号的动静脉血管通路狭窄检测系统,其特征在于:所述信号预处理模块包括声音信号处理单元和生理参数处理单元;
所述声音信号处理单元用于对采集到的声学信号进行预处理,去除信号中的不需要的频率成分,对声音信号进行滤波、降噪、放大和压缩处理,去除环境噪音和增强目标信号;
所述生理参数处理单元针对采集到的生理参数根据设备的标定曲线或实际测量值对生理参数进行校正,去除生理参数中的高频噪声和波动,平滑数据曲线,消除异常值。
4.根据权利要求1所述的一种基于听诊声学信号的动静脉血管通路狭窄检测系统,其特征在于:所述特征提取模块包括声音信号特征提取单元和生理参数特征提取单元;
所述声音信号特征提取单元用于从预处理后的声音信号中提取关键特征,通过傅里叶变换将声音信号转换到频域,分析其频谱特征,检测声音信号中的心跳节律或其他周期性节律,测量声音信号的振幅或能量;
所述生理参数特征提取单元用于从预处理后的生理参数中提取关键特征,分析超声心动图或血流动力学仪器测量得到的血流速度曲线,提取最大血流速度和平均血流速度,从心率数据中提取心率变异性特征反映心血管系统的调节功能,计算后获取:狭窄检测指数Xzjc、声音特征系数Sytz、狭窄程度系数Xzcd和血流速度系数Xlxs。
5.根据权利要求1所述的一种基于听诊声学信号的动静脉血管通路狭窄检测系统,其特征在于:所述动静脉通路狭窄检测模块包括声学信号分析单元和生理参数分析单元;
所述声学信号分析单元用于对预处理后的声学信号进行分析,分析声音信号中的频谱、节律和强度,识别心跳和血管血流的相关信息,利用声学信号特征,检测和定位动脉或静脉血管中的狭窄;
所述生理参数分析单元用于对预处理后的生理参数进行分析,分析生理参数中的血流速度和心率特征,辅助检测和定位动脉或静脉血管中的狭窄。
6.根据权利要求1所述的一种基于听诊声学信号的动静脉血管通路狭窄检测系统,其特征在于:所述狭窄评估模块包括狭窄程度评估单元;
所述狭窄程度评估单元用于分析动静脉通路中检测到的狭窄信息,包括位置、程度和形态,根据狭窄检测指数Xzjc与预设动静脉血管通路宽度阈值M和预设动静脉血管通路宽度阈值N进行对比,获取狭窄的临床评估:当狭窄检测指数Xzjc<预设动静脉血管通路宽度阈值M时,判定狭窄程度为一级,确认狭窄的位置、程度和形态,通过超声心动图或其他影像学检查加以确定,监测患者的生理参数,建议患者调整生活方式;
当预设动静脉血管通路宽度阈值M≤狭窄检测指数Xzjc≤预设动静脉血管通路宽度阈值N时,判定狭窄程度为二级,确认狭窄的位置、程度和形态,考虑采取药物治疗措施,每周一次监测患者的生理参数和症状变化;
当狭窄检测指数Xzjc>预设动静脉血管通路宽度阈值N时,判定狭窄程度为三级,确认狭窄的位置、程度和形态,考虑介入性治疗措施,一周三次复查患者的动静脉血管情况。
7.根据权利要求1所述的一种基于听诊声学信号的动静脉血管通路狭窄检测系统,其特征在于:所述结果显示模块包括结果展示单元和报告生成单元;
所述结果展示单元用于显示动静脉通路狭窄检测的结果,包括狭窄的位置、程度和建议处理方式,提供可视化界面,呈现检测过程中的数据、超声心动图和动脉血流速度图;
所述报告生成单元用于根据狭窄程度评估结果和患者的生理状况,自动化地生成评估报告,包括狭窄的特征、位置和程度,以及医生的治疗建议和预后信息,提供报告导出和打印功能,以便患者和医生进行参考和保存。