非线性分形理论在孕妇心音信号分析中的应用

雷 鸣 郭兴明* 肖守中，2

1(重庆大学生物工程学院，重庆 400044)

2(重庆博精医学信息研究所 400044)

引言

近年来，心血管疾病的发病率和死亡率越来越高，因此心脏系统疾病的防治和诊断成为医学界面临的重要问题。2005年全世界心脏学界在关注女性心脏健康这个主题上达成共识：女性的第一主要死因是心脏病[1]，但其原因和机理尚待研究和查明。心音信号是人体重要的生理信号之一[2]，是心脏及心血管系统机械运动状况的反映，其中包含着心脏各部分的生理信息和病理信息。因此，心音信号的分析和处理在心脏病的临床诊断中具有重要意义。

孕妇作为女性的特殊群体，其身体状况更应受到人们的关注。前期基于心力-心音关系的研究表明[3-4]，孕妇在妊娠期间动用了心脏储备，心脏负担增大，心脏疾病的出现概率比正常人更大。临床试验表明[5]，心音是无创检测心脏病的有效手段，当心血管疾病尚未发展到足以产生某种病变以前，心音中就会出现关于心脏各个部分(如心房、心室等)功能状态的有助于诊断的重要病理信息。所以，可以利用心音信号特征来辅助诊断孕妇的心脏疾病。

最近几十年兴起的分形理论是非线性科学的一门分支，是描述自然界和非线性系统中不光滑和不规则的几何形体的有效工具。国外相关学者用非线性分形理论中的Higuchi维数作为脑电数据的特征值，分析脑部受伤前后的脑皮层电信号，并得出分形维数值能够较好地反映脑部警觉性变化的结论[6]。……