CN112971838A - 心音归一化 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及心音归一化。本文公开了通过频率依赖性归一化处理捕获的心音的系统和方法的例子。基于第一心音的衰减量，可以通过将第二心音的各部分修改为基于第二部分的频率确定的量来对第二心音进行归一化。因此，本文所公开的系统和方法可以基于部分的不同频率而导致第二心音的不同部分的修改量不同。
Description
技术领域
本公开总体上涉及医疗保健系统领域，并且更具体地但非排他地涉及 用于处理心音的系统和方法。
背景技术
在医疗保健场景中，由受试者的心脏产生的心音已被用于诊断受试者 的保健问题。从历史上看，护理人员(例如医师)会使用听诊器听取受试 者的心音并推断受试者的健康状况。
传统的电子医疗系统已被开发来代替护理人员来捕获对象的心音。特 别地，传统的电子医疗系统可以捕获心音并存储心音的表示。在这些传统 电子医疗系统中的某些中，可以将声音传感器放置在对象上以捕获声音。
发明内容
本文公开了通过频率依赖性归一化处理捕获的心音的系统和方法的 例子。基于第一心音的衰减量，可以通过将第二心音的各部分修改为基于 第二部分的频率确定的量来对第二心音进行归一化。因此，本文所公开的 系统和方法可以基于部分的不同频率而导致第二心音的不同部分的修改 量不同。
在某些实施方案中，本文公开一种或多种其上存储有指令的计算机可 读介质，其中所述指令响应于设备的执行使所述设备确定第一心音的捕获 与所述第一心音的控制之间的衰减量，在测试周期中捕获的第一心音的捕 获，将第二心音的捕获的第一部分修改第一量，其中在测试周期中捕获所 述第二心音的捕获，其中所述第一部分对应于第一频率范围，并且其中基 于所述衰减量确定所述第一量，和将所述第二心音的捕获的第二部分修改第二量，其中所述第二部分对应于第二频率范围，并且其中基于所述衰减 量确定所述第二量。
在某些实施方案中，本文公开用于捕获对象的心音的设备包括：一个 或多个声音传感器以感测所述对象的心音，和产生所述心音的电子表示。 另外在这些实施方案中，本文公开设备，包括：一个或多个处理器以从所 述电子表示中识别第一心音的捕获，将所述第一心音的捕获与所述第一心 音的控制比较，以确定所述第一心音的捕获与所述第一心音的控制之间的 衰减量，基于所述衰减量确定第一修改量和第二修改量，从所述电子表示识别第二心音的捕获，通过所述第一修改量来修改所述第二心音的捕获的 第一部分，其中所述捕获的第一部分对应于第一频率范围，和通过所述第 二修改量来修改所述第二心音的捕获的第二部分，其中所述捕获的第二部 分对应于第二频率范围。
在某些实施方案中，一种归一化心音的方法，包括将测试周期的第一 心音的捕获与所述第一心音的控制比较，基于第一心音的捕获与第一心音 的控制的比较，确定第一心音的捕获与所述第一心音的控制之间的衰减 量，将所述测试周期的第二心音的捕获的第一部分修改第一量，其中所述 第一部分对应于第一频率范围，和其中基于衰减量确定所述第一量，和将 所述测试周期的第二心音的捕获的第二部分修改第二量，其中所述第二部分对应于第二频率范围，并且其中基于衰减量确定所述第二量。
附图说明
当结合附图阅读时，从以下详细描述中将最好地理解本公开。要强调 的是，根据行业中的标准实践，各种特征不一定按比例绘制，并且仅用于 说明目的。在显式或隐式显示比例尺的地方，它仅提供一个说明性示例。 在其他实施例中，为了清楚起见，可以任意地增加或减小各种特征的尺寸。
图1示出了根据本文的实施例的用于处理心音的示例过程。
图2示出了根据本文的实施例的示例性电气信号，该示例性电气信号 可以被接收为图1的过程的输入。
图3示出了根据本文的实施例的S1心音的示例频域表示。
图4示出了根据本文的实施例的S2心音的示例频域表示。
图5示出了根据本文的实施例的S3心音的示例频域表示。
图6示出了根据本文的实施例的S4心音的示例频域表示。
图7示出了根据本文的实施例的用于确定衰减量的示例过程。
图8示出了根据本文的实施例的用于修改心音的捕获的示例过程。
图9示出了根据本文的实施例的负相关的心音的捕获的修改的执行的 实例。
图10示出了根据本文的实施例的可以实现图1的过程的示例系统。
图11示出了根据本文的实施例的用于由心音捕获系统进行初始化和 归一化的示例过程。
具体实施方式
以下公开提供了用于实现本公开的不同特征的许多不同的实施例或 示例。以下描述组件和布置的特定示例以简化本公开。当然，这些仅仅是 示例，而无意于进行限制。此外，本公开可以在各个示例中或在某些情况 下跨不同的附图重复参考数字和/或字母。该重复是出于简单和清楚的目 的，并且其本身并不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的特定关系。 不同的实施例可以具有不同的优点，并且任何实施例都不需要特定的优 点。
本文公开了用于通过频率依赖性归一化处理心音的系统和方法。捕获 心音的医疗保健系统通常利用一个或多个放置在对象皮肤上的声音传感 器。但是，声音传感器的放置通常会无意间导致医疗保健系统捕获的心音 衰减。例如，声音传感器的不正确放置和/或声音传感器不正确地附着在对 象的皮肤上会导致心音的衰减。此外，基于心音的不同部分的频率，心音 的不同部分可以被衰减不同的量。不考虑心音的衰减和基于不同频率的心音的不同部分的不同衰减量可能导致心音的不正确表示和/或对心音的不 正确表示的处理。
本文公开的系统和方法可以基于不同的频率考虑心音的衰减和心音 的不同部分的不同衰减量。特别地，本文公开的系统和方法可以将第一心 音的捕获与针对第一心音的控制进行比较，以确定第一心音的捕获与针对 第一心音的控制之间的衰减量，其中第一心音在整个测量过程中应具有均 匀的振幅。每一测量可包括一个或多个心动周期。该系统和方法可以利用 衰减量来修改其他心音的捕获，其中可以基于不同部分的不同频率，以不同的量来修改其他心音的不同部分。
图1示出了根据本文的实施例的用于处理心音的示例方法100。特别 地，方法100可以包括利用基于频率的方法对受试者的心音的一个或多个 捕获进行归一化。
方法100可以通过接收作为输入102的一个或多个心动周期的表示来 开始。例如，输入102可以包括代表心动周期中包括的心音的电气信号。 可以由声音传感器产生电气信号，该声音传感器感测由心动周期产生的心 音并产生表示心音的电气信号。例如，电气信号的幅度可以指示声音的幅 度。此外，电气信号可以是心音的时域表示，其中电气信号指示心音随时 间的幅度。
图2示出了根据本文的实施例的示例电气信号200，其可以被接收为 方法100的输入102。特别地，电气信号200示出了从受试者捕获的单个 心动周期。心动周期包括单个心跳，并且电气信号200示出了在单个心跳 期间由对象的心脏产生的心音。在图示的实例中，单个心跳产生S1心音、 S2心音、S3心音和S4心音。在其他情况下，可以在心跳期间从对象的心 脏产生的心音中省略S3心音和/或S4心音。尽管在所示的实例中示出了单 个心动周期，但是应当理解，在其他情况下，可以接收多个心动周期作为 方法100的输入102。可以在心音捕获系统的测试周期期间捕获心动周期 和/或多个心动周期。
方法100可以包括在104中执行电气信号的分解。电气信号的分解可 以包括从电气信号中识别不同的心音。特别地，可以识别由电气信号表示 的S1心音、S2心音、S3心音和/或S4心音。可以基于电气信号所代表的 心音的幅度、电气信号所代表的心音的频率、电气信号所代表的心音的持 续时间、电气信号所代表的心音的顺序或其某种组合来识别每个心音。
图2示出了根据本文的实施例的在方法100内识别的心音。例如，电 气信号200可以包括在时间上离散出现的一种或多种心音的表示。心动周 期可以包括S1心音、S2心音、S3心音、S4心音或其某种组合。在所示的 实例中，电气信号200包括S1心音202、S2心音204、S3心音206和S4 心音208的表示。在电气信号200的分解中，可以识别出S1心音202、S2 心音204、S3心音206和S4心音208，如图2中的心音标记所示。在其他 情况下，可以省略S3心音206和/或S4心音208的表示，例如当对象的心 跳不产生S3心音206和/或S4心音208时(对于对象而言这可能是正常现 象)。在这些情况下，可以识别S1心音202、S2心音204、S3心音206和 /或S4心音208的任何组合，而可以不识别从电气信号200省略的心音。
在一些实施方案中，电气信号200可以分为不同的部分，以便在电气 信号分解期间进行处理。特别地，电气信号200可以被分成不同的部分， 其中每个部分对应于对应的、识别的心音。例如，在所示实例中，第一部 分可以包括S1心音202，第二部分可以包括S2心音204，第三部分可以 包括S3心音206，并且第四部分可以包括S4心音208。在其他实施例中， 电气信号200可以在方法100期间的稍后点被分为不同部分。
方法100可以进一步包括在106中执行电气信号的频谱分析。具体地， 可以针对在104中执行的电气信号的分解中识别出的每个心音执行频谱分 析。心音的表示形式转换为心音的频域表示形式。通过将傅立叶变换应用 于心音的每个表示，可以将心音的表示转换为频域表示。例如，应用于每 个表示的傅立叶变换可以包括快速傅立叶变换、离散傅立叶变换、连续傅 立叶变换或其某种组合。例如，在图示的实例中，S1心音202、S2心音 204、S3心音206和S4心音208可以被转换成每个的频域表示。可以分别 转换与不同心音相对应的电气信号200的不同部分。
图3示出了根据本文的实施例的S1心音的示例频域表示300。例如， 频域表示300可以是S1心音202的频域表示。可以通过在106中对与S1 心音202相对应的电气信号200的一部分执行频谱分析来产生频域表示 300。可以看出，频域表示300示出了S1心音202的与不同频率相对应的 不同部分的幅度。例如，频域表示300示出了在第一频率处的第一峰值302 和在第二频率处的第二峰值304。在其他实施例中，峰值可以在频域表示 300中以不同的频率出现和/或可以具有不同的幅度。
图4示出了根据本文的实施例的S2心音的示例频域表示400。例如， 频域表示400可以是S2心音204的频域表示。可以通过在106中对与S2 心音204相对应的电气信号200的一部分执行频谱分析来产生频域表示400。可以看出，频域表示400示出了S2心音204的与不同频率相对应的 不同部分的幅度。例如，频域表示400示出了在第一频率处的第一峰值402、 在第二频率处的第二峰值404以及在第三频率处的第三峰值406。在其他 实施例中，峰值可以在频域表示400中以不同的频率出现和/或可以具有不 同的幅度。
图5示出了根据本文的实施例的S3心音的示例频域表示500。例如， 频域表示500可以是S3心音206的频域表示。可以通过在106中对与S3 心音206相对应的电气信号200的一部分执行频谱分析来产生频域表示 500。可以看出，频域表示500示出了S3心音206的不同部分对应于不同 频率的幅度。例如，频域表示500示出了某个频率处的峰值502。在其他实施例中，峰值可以在频域表示500中以不同的频率出现和/或可以具有不 同的幅度。
图6示出了根据本文的实施例的S4心音的示例频域表示600。例如， 频域表示600可以是S4心音208的频域表示。可以通过在106中对与S4 心音208相对应的电气信号200的一部分执行频谱分析来产生频域表示 600。可以看出，频域表示600示出了S4心音208的与不同频率相对应的 不同部分的幅度。例如，频域表示600示出了某个频率处的峰值602。在其他实施例中，峰值可以在频域表示600中以不同的频率出现和/或可以具 有不同的幅度。
方法100可以进一步包括在108中对心音进行归一化。对心音进行归 一化可以包括确定心音之一的衰减量并利用该衰减量来修改一个或多个 心音。在其他实施例中，归一化心音可以包括确定一部分心音的衰减量， 并利用衰减量来修改一个或多个心音。一种或多种心音的修改可以包括： 放大一种或多种心音；衰减一种或多种心音；或放大一种或多种心音的一 部分；以及减弱一种或多种心音的另一部分。衰减量可能是由于声音传感 器的不正确应用(例如声音传感器的错误放置和/或声音传感器未气密地放 置在对象的皮肤上)和/或其他形式的缺陷(在某些情况下会导致对象的身 体与用于测量心音的传感器之间的音频耦合瑕疵)引起的。
用于确定衰减量的一个或多个心音可以是预定的或可以由用户指示。 例如，在一些实施例中，可以将S1心音的一个或多个捕获或S2心音的一 个或多个捕获用于确定衰减量或衰减量，其中在大多数情况下，多个心动 周期中S1心音和S2心音的振幅可能是一致的。在一些实施例中，可以向 用户呈现在利用S1心音的一个或多个捕获或S2心音的一个或多个捕获之 间的选择，并且可以指示S1心音的捕获还是S2心音的捕获。
在一些实施例中，可以基于用于确定衰减量的心音或心音来选择用于 确定衰减量的心音，所述心音或心音被期望与要修改的心音或负音负相 关。例如，用于确定衰减量的一个或多个心音可以预期保持恒定，而要修 改的一个或多个心音可以改变，或者用于确定衰减量的一个或多个心音在 心音或要改变的心音改变的情况下，可以预期与心音或要改变的心音的方 向相反的方向改变。选择要与要修改的一个或多个心音负相关的一个或多 个心音可以允许消除耦合因子，并且可以在不显示耦合效果的情况下修改 一个或多个心音。可以基于所确定的衰减量或衰减量来修改S1心音、S2 心音、S3心音和/或S4心音的捕获。
图7示出了根据本文的实施例的用于确定衰减量的示例过程700。可 以在108(图1)中归一化心音的一部分来执行过程700。过程700可以包 括将S1心音的捕获702与S1心音的控制704进行比较以确定衰减量。特 别地，可以将S1心音的捕获702的频域表示与用于S1心音的控制704进 行比较以确定衰减量。在所示的实例中，S1心音可以是用于确定衰减量的 预定心音，或者可以是应该将S1心音用于确定衰减量的指示。在其他实 例中，其他心音可以是预定的心音或应当将其他心音用于确定衰减量的指 示，例如在其他实例中可以使用S2心音。
可以通过在104中的分解和在106中的频谱分析来产生S1心音的捕 获702。可以已经从电气信号200(图2)中提取出S1心音的捕获702。 特别地，在图示的实例中，S1心音的捕获702可以是S1心音的频域表示 300(图3)。
控制704可以是S1心音的另一频域表示。控制704可能已经在初始 化周期中被捕获，可能已经在先前的测试周期中被捕获，或者可以通过平 均在初始化周期和/或先前的测试周期中捕获的多个捕获来生成。可以在授 权用户(例如卫生保健提供者)在场的情况下捕获控制704，以确保由心 音捕获系统正确捕获频域表示。在一些实施例中，可以在初始化周期期间 捕获其他心音的控制，可以在先前的测试周期中捕获控制，或者可以通过 对在初始化周期和/或先前的测试周期中捕获的多个捕获求平均来生成控 制。例如，除了针对S1心音的控制之外，还可以捕获针对S2心音、S3 心音和/或S4心音的控制。可以利用来自用于产生S1心音的相同的一个或 多个心动周期的心音来产生其他心音的控制。
过程700可以包括将S1心音的捕获702与针对S1心音的控制704进 行比较以确定衰减量。例如，可以将针对S1心音的控制704的一个或多 个峰值、平均幅度、均方根值或幅度的其他测量结果与S1心音的捕获702 的相应测量结果进行比较。在所示的实例中，将在第一频率处出现的控制 704的第一峰值706与在第一频率处出现的捕获702的第一峰值708进行 比较，以确定在第一频率处的衰减量714。此外，将在第二频率处出现的 控制704的第二峰值710与在第二频率处出现的捕获702的第二峰值712 进行比较，以确定在第二频率处的衰减量716。可以看出，在第一频率处 的衰减量714大于在第二频率处的衰减量716，其中，第一频率低于第二 频率。在其他实施例中，可以在过程700中确定一个或多个衰减量，其中 每个衰减量可以对应于对应的频率范围。所确定的一个或多个衰减量可以 用于确定与频率有关的，用于修改心音捕获的修改量。在所示的实例中， 与控制704相比，S1心音的捕捉702被衰减以定义衰减量714。在其他实 例中，与S1心音的捕获702相比，控制704可以被衰减以定义衰减量714。
图8示出了根据本文的实施例的用于修改心音的捕获的示例过程800。 可以在108中将过程800的一部分作为心音的归一化的一部分来执行。过 程800可以包括修改S4心音的捕获802以产生S4心音的归一化表示804。 特别地，在所示的实例中，S4心音的捕获802的频域表示可以被放大以产 生S4心音的归一化表示804。在其他情况下，S4心音的捕获802的频域 表示可以被衰减以产生S4心音的归一化表示804。
S4心音的捕捉802可能已经通过104中的分解和106中的频谱分析而 产生。S4心音的捕捉802可能已经从电气信号200(图2)中提取。特别 地，在所示的实例中，S4心音的捕获802可以是S4心音的频域表示600 (图6)。尽管在该实例中示出了对心音的捕获802的修改，但是应当理解， 所示出的实例仅仅是示例，并且所描述的修改过程可以应用于其他捕获和其他心音。
S4心音的捕获802可以被修改以产生S4心音的归一化表示804。可 以基于另一个心音的衰减量来确定对S4心音的捕获802的修改量以产生 S4心音的归一化表示804。例如，可以基于所确定的S1心音的捕获702 (图7)与用于S1心音的控制704(图7)之间的衰减量来确定修改量。 此外，可以基于捕获702相对于控制704是衰减的还是控制704相对于捕 获702是衰减的来确定修改是捕获802的放大还是捕获802的衰减。例如， 如果控制704是在导致衰减信号的状态下捕获的，并且在进行捕获702时 衰减源已减小或不再存在，则修改将是捕获802的衰减以保持一致的趋势。 类似地，如果控制704是在没有衰减的状态下捕获的，并且如果在进行捕 获702时衰减的源增加了，则该修改将是捕获802的放大以维持一致的趋 势。
修改量可以是频率相关的，其中修改量基于S4心音的捕获802内的 不同频率而改变。在一些实施例中，可以将方程式应用于衰减量以确定S4 心音的捕获802内的每个频率的修改量。在其他实施例中，可以在过程700 (图7)中针对S4心音的捕获802内的每个频率来确定衰减量，其中修改 量可用于确定每个相应频率的修改量。
可以看出，捕获802的第一峰值806被第一数量的修改808修改，以 产生归一化表示804的第一峰值810。此外，捕获802的第二峰值812被 第二修改量814修改，以产生归一化表示804的第二峰值816。在所示实 例中，可以基于衰减量716(图7)和衰减量714(图7)确定第一修改量 808和第二修改量814。基于被修改的频率差，第一修改量808可以大于 第二修改量814。具体地，基于第一修改量808修改比第二修改量814修 改的第二频率低的第一频率，第一修改量808可以大于第二修改量814。 对于每个频率范围，应用于捕获802的修改的量可以具有特定的修改量， 其中每个频率范围可以包括单个频率或一个频率范围。
过程700可以包括在710中执行逆频谱分析。特别地，可以对在108 中由心音的归一化产生的心音的归一化表示执行逆频谱分析。逆频谱分析 可以包括对心音的归一化表示执行逆傅立叶变换。逆频谱分析可以产生心 音的归一化表示的时域表示。时域表示可以是心音的表示，而不会衰减会 导致对心音的不正确分析的心音。因此，利用心音的归一化表示生成的时 域表示可用于分析对象的心音，而不必担心心音的衰减会导致不正确的心音分析结果。
图8进一步示出了710中逆频谱分析的性能的示例。特别地，示出了 S4心音的归一化表示804，其中执行了逆频谱分析以产生S4心音的时域 表示818。可以通过将逆傅立叶变换应用于S4心音的归一化表示804来产 生时域表示818。S4心音的时域表示818可以用于分析所捕获的S4心音， 而不必担心由不正确地应用声音传感器引起的衰减。尽管示出了对S4心 音的捕获执行反频谱分析，但是应该理解，可以对任何心音的捕获执行逆 频谱分析，包括S1心音、S2心音、S3心音和S4心音。
在一些实施方案中，对心音的捕获的修改可以包括：确定是否期望将 要修改的心音的捕获与用于确定衰减量的心音的捕获负相关。图9示出了 根据本文的实施例的负相关的心音的捕获的修改的执行的示例。
可以基于每个心音与对应的控制之间的关系来确定正被修改的心音 和正用于确定衰减量的心音是正相关还是负相关。例如，如果两个心音都 大约(在5％之内)等于相应的控制，或者两个心音都在相同方向上与相 应的控制不同并且大约(在5％之内)相同量，则被修改的心音和用于确 定衰减量的心音可以确定为正相关。如果被用于确定衰减量的心音保持大 约等于(5％之内)等于相应的控制，而被修改的心音与相应的控制不同， 或者用于确定衰减量的心音在一个方向上与对应的控制不同，而修改后的 心音在相反方向上与相应的控制不同，则可以将被修改的心音和用于确定 衰减量的心音确定为负相关。
在所示的实施例中，将S1心音的捕获902与S1心音的控制904进行 比较以确定衰减量。具体而言，将控制904的第一峰值906与捕获902的 第一峰值908进行比较。该比较确定捕获902的第一峰值908被衰减为低 于控制904的第一峰值906，其中基于比较确定捕获902的第一衰减量914。 将控制904的第二峰值910与捕获902的第二峰值912进行比较。该比较 确定捕获的第二峰值912被衰减为低于控制904的第二峰值910，其中基 于比较确定捕获902的第二衰减量916。
此外，将S3心音的捕获918与用于S3心音的控制920进行比较。该 比较确定与控制920的峰值924相比，捕获918的峰值922已经增加。特 别地，捕获918的峰值922可以相对于控制920的峰值924具有增加926。 因此，可以确定S3心音的捕捉918(即，要修改的捕捉)已通过增加而从 控制920更改，而S1心音的捕捉902(即，用于确定衰减量的捕捉)通过 减小从控制904改变，从而与捕获物918的改变方向相比，捕获物902在 相反的方向上改变。因此，在所示的实例中，S3心音的捕捉918和S1心 音的捕捉902被确定为负相关。
在将要修改的捕获与用于确定衰减量的捕获确定为负相关的情况下， 可以确定要修改的捕获的变化是由于耦合的变化引起的，并且可以修改要 修改的捕获以消除耦合效应。在如果确定要修改的捕获与用于确定衰减量 的捕获没有负相关的情况下，则可以将要修改的捕获中的变化确定为是由 于要修改的捕获中的变化单独引起的，而不是由于耦合引起的变化。
图10示出了根据本文的实施例的可以实现图1的方法100的示例系 统1000。例如，系统1000可以经由方法100捕获心音并归一化捕获的心 音。
系统1000可以包括一个或多个声音传感器1002。声音传感器1002可 以被放置在对象上并且可以捕获对象的心音。特别地，声音传感器1002 可以检测对象的心音并生成表示检测到的心音的电气信号。在一些实施例 中，声音传感器1002可以包括电子听诊器、压电传感器、加速计、麦克 风、可以检测声音和/或振动并生成代表检测到的声音和/或振动的电气信 号的任何其他传感器，或它们的某种组合。
系统1000可以进一步包括设备1004。设备1004可以耦合到声音传感 器1002，并且可以从声音传感器1002接收捕获的心音。
设备1004可以包括存储设备1006，其中捕获的心音可以在被接收并 被处理之后被存储在其中。在一些实施例中，存储设备1006可以进一步 包括一个或多个指令，当由设备1004执行时，该指令使该设备执行本文 所述的操作。在其他实施例中，系统1000可以包括其上存储有指令的一 个或多个其他计算机可读介质。
设备1004可以进一步包括归一化电路1008。归一化电路1008可以包 括处理器1010。归一化电路1008可以执行方法100以归一化从声音传感 器1002接收的捕获的心音。特别地，归一化电路1008可以从存储设备1006 中获取所捕获的心音并且归一化心音以用于进一步处理。在一些实施例 中，归一化电路1008可以从一个或多个捕获的心音生成控制(例如，控 制704(图7))，并将该控制存储在存储设备1006中，以用于捕获的心音 的归一化。用于生成控制的一个或多个捕获的心音可能已在系统1000的 初始化周期中被捕获。归一化电路1008可从存储设备1006检索控制以用 于心音的归一化。
设备1004可以执行归一化心音的进一步处理。在其他实施例中，设 备1004可以耦合到另一设备(诸如服务器)，并且可以向另一设备提供归 一化的心音。另一个设备可以对心音执行进一步的处理。
尽管在所示实施例中系统1000包括耦合到设备1004的声音传感器 1002，但是应当理解，所示实施例是示例实施例，并且其他实施例可以具 有其他布置和/或附加元件。例如，在其他实施例中，声音传感器1002可 以在设备1004内实现。
尽管在所示实施例中捕获的心音被公开为存储在系统1000的存储设 备1006上，但是在其他实施例中，捕获的心音可以存储在一个或多个单 独的元件上。例如，在其他实施例中，捕获的心音可以存储在单独的计算 设备上或一个或多个服务器(例如云)上。归一化电路1008可以从一个 或多个分离的元件中获取所捕获的心音，并且对所获取的心音执行归一 化。在一些实施例中，设备1004可以包括计算设备或位于远离声音传感 器1002的一个或多个服务器(例如云)，并且可以经由网络接收捕获的心 音，以在耦合到声音传感器1002的另一设备与设备1004之间进行通信。
图11示出了根据本文的实施例的用于由心音捕获系统进行初始化和 归一化的示例方法1100。例如，方法1100可以由系统1000执行。
方法1100可以在初始化周期1102中启动。初始化周期1102可以在护 理提供者(例如医师)在场的情况下执行，以确保在初始化周期1102期间 将系统的声音传感器正确地放置在对象上。在一些实施例中，系统实施方 法1100可能需要作为护理提供者的用户的授权才能进入初始化周期1102， 例如其中根据初始化周期1102中捕获的心音生成控制的实施例。
初始化周期1102可以通过在1104中捕获一个或多个心音来启动。例 如，一个或多个声音传感器(例如，声音传感器1002(图10))可以捕获 对象的心音，并且设备(例如设备1004(图10))可以存储捕获的心音。 在一些实施例中，可以省略在1104中一个或多个心音的捕获。在这些实施 例中，方法1100可以以1112开始。
在1106中，可以从在1104中捕获的一个或多个心音生成控制。在一 些实施例中，可以将来自一个或多个心音的单个心音存储为控制。在其他 实施例中，一个或多个心音的某些部分可以被平均以产生可以存储为控制 的心音的表示。在1108中，控制可以被存储在存储设备(诸如存储设备 1006(图10))中。
方法1100可以以测试周期1110进行。测试周期1110可以通过在1112 中捕获一种或多种心音来启动。例如，一个或多个声音传感器可以捕获对 象的心音，并且该设备可以存储用于分析的捕获的心音。在一些实施例中， 可以在1106中利用在1112中捕获的一个或多个心音来生成控制。
在1114中，在1112中捕获的心音可以被归一化。特别地，可以通过 执行针对心音的方法100(图1)来使心音归一化。在1106中产生的控制 可以用于心音的归一化。归一化的心音可以被存储以用于进一步处理。
例子实施
通过例子的方式提供了以下例子。
例子1可包括一种或多种其上存储有指令的计算机可读介质，其中所 述指令响应于设备的执行使所述设备确定第一心音的捕获与所述第一心 音的控制之间的衰减量，在测试周期中捕获的第一心音的捕获，将第二心 音的捕获的第一部分修改第一量，其中在测试周期中捕获所述第二心音的 捕获，其中所述第一部分对应于第一频率范围，并且其中基于所述衰减量 确定所述第一量，和将所述第二心音的捕获的第二部分修改第二量，其中所述第二部分对应于第二频率范围，并且其中基于所述衰减量确定所述第 二量。
例子2可包括例子1的一种或多种计算机可读介质，其中所述指令响 应于设备的执行进一步使所述设备将所述第一心音的捕获转换为所述第 一心音的捕获的频域表示，和将所述第一心音的捕获的频域表示与所述第 一心音的控制进行比较以确定所述衰减量。
例子3可包括例子1的一种或多种计算机可读介质，其中所述指令响 应于设备的执行进一步使所述设备将所述第二心音的捕获转换为所述第 二心音的捕获的频域表示，其中修改所述第二心音的捕获的第一部分包括 识别所述第二心音的捕获的频域表示的第一部分，其中所述第一部分对应 于第一频率范围，和将所述第二心音的捕获的频域表示的第一部分修改第 一量，和修改所述第二心音的捕获的第二部分包括识别所述第二心音的捕获的频域表示的捕获的第二部分，其中所述第二部分对应于所述第二频 率范围，和将所述第二心音的捕获的频域表示的第二部分修改第二量，和 所述指令响应于设备的执行进一步使所述设备将所述第二心音的捕获的 频域表示转换为所述第二心音的捕获的时域表示。
例子4可包括例子1的一种或多种计算机可读介质，其中确定所述衰 减量包括确定与所述第一频率范围相对应的第一心音的捕获的衰减量，其 中基于与所述第一频率范围相对应的第一心音的捕获的衰减来确定所述 第一量，和确定对应于所述第二频率范围的第一心音的捕获的衰减量，其 中所述第二量基于对应于所述第二频率范围的第一心音的捕获的衰减来 确定。
例子5可包括例子1的一种或多种计算机可读介质，其中所述指令响 应于设备的执行进一步使所述设备接收将S1心音或S2心音用作所述第一 心音的指示，其中基于该指示，所述第一心音是S1心音或S2心音。
例子6可包括例子1的一种或多种计算机可读介质，其中所述第一心 音的捕获是所述第一心音的第一捕获，其中所述指令响应于设备的执行进 一步使所述设备在初始化周期中捕获所述第一心音的第二捕获,并且其中 初始化周期发生在所述测试周期之前，和存储所述第一心音的第二捕获作 为所述第一心音的控制。
例子7可包括例子1的一种或多种计算机可读介质，其中所述指令响 应于设备的执行进一步使所述设备在多个测试周期中捕获所述第一心音 的多个捕获，其中所述多个测试周期发生在所述测试周期之前，通过平均 所述第一心音的多个捕获来生成所述第一心音的平均表示，和存储所述第 一心音的平均表示作为所述第一心音的控制。
例子8可包括例子1的一种或多种计算机可读介质，其中在心动周期 内捕获所述第一心音的捕获，并且其中在所述心动周期内捕获所述第二心 音的捕获。
例子9可包括一种用于捕获对象的心音的系统，包括：一个或多个声 音传感器以感测所述对象的心音，和产生所述心音的电子表示，和一个或 多个处理器以从所述电子表示中识别第一心音的捕获，将所述第一心音的 捕获与所述第一心音的控制比较，以确定所述第一心音的捕获与所述第一 心音的控制之间的衰减量，基于所述衰减量确定第一修改量和第二修改 量，从所述电子表示识别第二心音的捕获，通过所述第一修改量来修改所述第二心音的捕获的第一部分，其中所述捕获的第一部分对应于第一频率 范围，和将第二心音的捕获的第二部分修改第二修改量，其中所述捕获的 第二部分对应于第二频率范围。
例子10可包括例子9的系统，其中识别所述第一心音的捕获包括： 从所述电子表示识别心动周期，和识别所述心动周期内所述第一心音的捕 获，和识别所述第二心音的捕获包括识别所述心动周期内所述第二心音的 捕获。
例子11可包括例子9的系统，其中将所述第一心音的捕获与控制比较 包括将所述第一心音的捕获转换为所述第一心音的捕获的频域表示，和将 所述第一心音的捕获的频域表示与所述第一心音的控制比较。
例子12可包括例子9的系统，其中确定第一修改量和第二修改量包 括利用频率相关方程中的衰减量来确定所述第一修改量和所述第二修改 量，其中基于针对第一频率范围的第一修改量和针对第二频率范围的第二 修改量，所述第一修改量和所述第二修改量不同。
例子13可包括例子9的系统，其中所述一个或多个处理器进一步用 于将所述第二心音的捕获转换为所述第二心音的捕获的频域表示，修改所 述第二心音的捕获的第一部分包括识别频域表示的第一部分，其中所述频 域表示的第一部分对应于所述第一频率范围，和将所述频域表示的第一部 分修改第一修改量，修改所述第二心音的捕获的第二部分包括识别频域表 示的第二部分，其中所述频域表示的第二部分对应于所述第二频率范围，和将所述频域表示的第二部分修改第二修改量，和所述一个或多个处理器 进一步用于将所述频域表示转换为所述第二心音的捕获的时域表示。
例子14可包括例子9的系统，其中所述对象的心音是所述对象的第 一心音，所述第一心音的捕获是所述第一心音的第一捕获，所述一个或多 个声音传感器用于在初始化周期中感测所述对象的第二心音，产生所述第 二心音的电子表示，和所述一个或多个处理器以从所述第二心音的电子表 示中识别第一心音的第二捕获，和存储所述第一心音的第二捕获作为所述 第一心音的控制。
例子15可包括例子9的系统，其中所述一个或多个处理器进一步用 于接收将S1心音或S2心音用作所述第一心音的指示，其中识别第一心音 的捕获包括基于该指示从所述电子表示识别S1心音或S2心声的捕获。
例子16可包括一种归一化心音的方法，包括：将测试周期的第一心 音的捕获与所述第一心音的控制比较，基于所述第一心音的捕获与所述第 一心音的控制的比较，确定第一心音的捕获与第一心音的控制之间的衰减 量；将所述测试周期的第二心音的捕获的第一部分修改第一量，其中所述 第一部分对应于第一频率范围，并且其中基于衰减量确定所述第一量，和 将所述测试周期的第二心音的捕获的第二部分修改第二量，其中所述第二部分对应于第二频率范围，并且其中基于衰减量确定所述第二量。
例子17可包括例子16的方法，还包括：将所述第二心音的捕获转换 为所述第二心音的捕获的频域表示，其中修改所述第二心音的捕获的第一 部分包括识别所述第二心音的捕获的频域表示的第一部分，其中所述第 一部分对应于第一频率范围，和将所述第二心音的捕获的频域表示的第一 部分修改第一量，和修改所述第二心音的捕获的第二部分包括识别所述第 二心音的捕获的频域表示的捕获的第二部分，其中所述第二部分对应于所述第二频率范围，和将所述第二心音的捕获的频域表示的第二部分修改第 二量，和该方法还包括将所述第二心音的捕获的频域表示转换为所述第二 心音的捕获的时域表示。
例子18可包括例子16的方法，其中确定衰减量包括确定所述第一心 音的捕获与对应于第一频率范围的第一心音的控制之间的衰减量，其中基 于所述第一心音的捕获与对应于第一频率范围的第一心音的控制之间的 衰减来确定第一量，和确定所述第一心音的捕获与对应于第二频率范围的 第一心音的控制之间的衰减量，其中基于所述第一心音的捕获与对应于第 二频率范围的第一心音的控制之间的衰减来确定第二量。
例子19可包括例子16的方法，其中所述第一心音的捕获是所述第一 心音的第一捕获，其中该方法还包括在初始化周期中捕获所述第一心音的 第二捕获并将所述第二捕获存储为所述控制，并且其中初始化周期发生在 所述测试周期之前。
例子20可包括例子16的方法，还包括在多个测试周期中捕获所述第 一心音的多个捕获，其中所述多个测试周期发生在所述测试周期之前，和 通过平均所述第一心音的多个捕获来生成所述第一心音的平均表示，其中 所述第一心音的控制是所述第一心音的平均表示。
上文概述了本文公开的主题的一个或多个实施例的特征。提供这些实 施例以使本领域普通技术人员(PHOSITA)能够更好地理解本公开的各个 方面。在不详细描述的情况下，可以引用某些容易理解的术语以及基础技 术和/或标准。可以预料，PHOSITA将拥有或可以使用足以实践本说明书 的教导的那些技术和标准中的背景知识或信息。
PHOSITA将意识到，他们可以容易地将本公开用作设计或修改其他过 程、结构或变体的基础，以实现与本文介绍的实施例相同的目的和/或实现 相同的优点。PHOSITA还将认识到，这样的等效构造不脱离本公开的精神 和范围，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，它们可以进行各种 改变、替换和变更。
在一些情况下，本说明书的教导可以被编码到一个或多个有形的、非 暂时性的计算机可读介质中，该介质上存储了可执行指令，这些可执行指 令在执行时指示可编程设备(例如处理器或DSP)执行本文公开的方法或 功能。在本文的教导至少部分地体现在硬件设备(例如，ASIC、IP块或 SoC)中的情况下，非暂时性介质可以包括硬件设备，该硬件设备用逻辑 编程以执行本公开的方法或功能。教导也可以以寄存器传送级别(RTL) 或其他硬件描述语言(例如，VHDL或Verilog)的形式来实践，其可以用 于对制造过程进行编程以产生所公开的硬件元件。
在示例实施例中，本文概述的处理活动的至少一些部分也可以在软件 中实现。在一些实施方案中，这些特征中的一个或多个可以在公开的附图 的元件外部提供的硬件中实现，或者以任何适当的方式合并以实现预期的 功能。各种组件可以包括可以进行协调以实现本文概述的操作的软件(或 往复软件)。在其他实施例中，这些元素可以包括促进其操作的任何合适 的算法、硬件、软件、组件、模块、接口或对象。
任何适当配置的处理器组件都可以执行与数据关联的任何类型的指 令，以实现此处详述的操作。本文公开的任何处理器都可以将元素或物品 (例如，数据)从一种状态或事物转换为另一种状态或事物。在另一个示 例中，本文概述的一些活动可以用固定逻辑或可编程逻辑(例如，由处理 器执行的软件和/或计算机指令)来实现，并且在此标识的元件可以是某种 类型的可编程处理器、可编程数字逻辑(例如，FPGA、可擦可编程只读 存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM))、包括数字逻 辑、软件、代码、电子指令、闪存、光盘、CD-ROM、DVD ROM、磁卡 或光卡的ASIC、适用于存储电子指令的其他类型的机器可读介质、或其 任何合适的组合。在操作中，处理器可以在适当的情况下并根据特定需要 将信息存储在任何适当类型的非暂时性存储介质(例如，随机存取存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)、FPGA、EPROM、电可擦除可编程ROM (EEPROM)等)、软件、硬件中，或任何其他适当组件、设备、元素或 对象中。此外，可以根据特定的需求和实现，可以在任何数据库、寄存器、表、高速缓存、队列、控制列表或存储结构中提供正在跟踪、发送、接收 或存储在处理器中的信息，所有这些都可以在任何合适的时间范围内引 用。本文讨论的任何存储项目都应解释为包含在广义的“内存”中。类似 地，本文描述的任何潜在处理元件、模块和机器应被解释为包含在广义术 语“微处理器”或“处理器”之内。此外，在各种实施例中，处理器，存 储器，网卡，总线，存储设备，相关外围设备和此处描述的其他硬件元素 可以由处理器、存储器和其他相关设备来实现，这些处理器、存储器和其 他相关设备由软件或固件配置以模拟或虚拟化那些硬件元件的功能。
实现本文描述的全部或部分功能的计算机程序逻辑以各种形式体现， 包括但绝不限于源代码形式、计算机可执行形式、硬件描述形式和各种中 间形式(例如，遮罩作品，或由汇编器、编译器、链接器或定位器生成的 形式)。在示例中，源代码包括以各种编程语言(例如目标代码，汇编语 言)或高级语言(例如OpenCL，RTL，Verilog，VHDL，Fortran，C，C++， JAVA或用于各种操作系统或操作环境的HTML)实现的一系列计算机程 序指令。源代码可以定义和使用各种数据结构和通信消息。源代码可以是 计算机可执行形式(例如，经由解释器)，或者源代码可以被转换(例如， 经由翻译器、汇编器或编译器)成计算机可执行形式。
Claims (20)
1.一种或多种其上存储有指令的计算机可读介质，其中，所述指令响应于设备的执行使所述设备：
确定第一心音的捕获与所述第一心音的控制之间的衰减量，在测试周期中捕获的第一心音的捕获；
将第二心音的捕获的第一部分修改第一量，其中在测试周期中捕获所述第二心音的捕获，其中所述第一部分对应于第一频率范围，并且其中基于所述衰减量确定所述第一量；和
将所述第二心音的捕获的第二部分修改第二量，其中所述第二部分对应于第二频率范围，并且其中基于所述衰减量确定所述第二量。
2.权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中所述指令响应于设备的执行进一步使所述设备:
将所述第一心音的捕获转换为所述第一心音的捕获的频域表示；和
将所述第一心音的捕获的频域表示与所述第一心音的控制进行比较以确定所述衰减量。
3.权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中所述指令响应于设备的执行进一步使所述设备将所述第二心音的捕获转换为所述第二心音的捕获的频域表示，其中：
修改所述第二心音的捕获的第一部分包括：
识别所述第二心音的捕获的频域表示的第一部分，其中所述第一部分对应于第一频率范围；和
将所述第二心音的捕获的频域表示的第一部分修改第一量；和
修改所述第二心音的捕获的第二部分包括：
识别所述第二心音的捕获的频域表示的捕获的第二部分，其中所述第二部分对应于所述第二频率范围；和
将所述第二心音的捕获的频域表示的第二部分修改第二量；和
所述指令响应于设备的执行进一步使所述设备将所述第二心音的捕获的频域表示转换为所述第二心音的捕获的时域表示。
4.权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中确定所述衰减量包括:
确定与所述第一频率范围相对应的第一心音的捕获的衰减量，其中，基于与所述第一频率范围相对应的第一心音的捕获的衰减来确定所述第一量；和
确定对应于所述第二频率范围的第一心音的捕获的衰减量，其中所述第二量基于对应于所述第二频率范围的第一心音的捕获的衰减来确定。
5.权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中所述指令响应于设备的执行进一步使所述设备接收将S1心音或S2心音用作所述第一心音的指示，其中基于该指示，所述第一心音是S1心音或S2心音。
6.权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中所述第一心音的捕获是所述第一心音的第一捕获，其中所述指令响应于设备的执行进一步使所述设备:
在初始化周期中捕获所述第一心音的第二捕获，并且其中初始化周期发生在所述测试周期之前；和
存储所述第一心音的第二捕获作为所述第一心音的控制。
7.权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中所述指令响应于设备的执行进一步使所述设备:
在多个测试周期中捕获所述第一心音的多个捕获，其中所述多个测试周期发生在所述测试周期之前；
通过平均所述第一心音的多个捕获来生成所述第一心音的平均表示；和
存储所述第一心音的平均表示作为所述第一心音的控制。
8.权利要求1所述的一种或多种计算机可读介质，其中在心动周期内捕获所述第一心音的捕获，并且其中在所述心动周期内捕获所述第二心音的捕获。
9.一种用于捕获对象的心音的系统，包括：
一个或多个声音传感器以：
感测所述对象的心音；和
产生所述心音的电子表示；和
一个或多个处理器以：
从所述电子表示中识别第一心音的捕获；
将所述第一心音的捕获与所述第一心音的控制比较，以确定所述第一心音的捕获与所述第一心音的控制之间的衰减量；
基于所述衰减量确定第一修改量和第二修改量；
从所述电子表示识别第二心音的捕获；
通过所述第一修改量来修改所述第二心音的捕获的第一部分，其中所述捕获的第一部分对应于第一频率范围；和
通过所述第二修改量来修改所述第二心音的捕获的第二部分，其中所述捕获的第二部分对应于第二频率范围。
10.权利要求9所述的系统，其中：
识别所述第一心音的捕获包括：
从所述电子表示识别心动周期；和
识别所述心动周期内所述第一心音的捕获；和
识别所述第二心音的捕获包括识别所述心动周期内所述第二心音的捕获。
11.权利要求9所述的系统，其中将所述第一心音的捕获与控制比较包括：
将所述第一心音的捕获转换为所述第一心音的捕获的频域表示；和
将所述第一心音的捕获的频域表示与所述第一心音的控制比较。
12.权利要求9所述的系统，其中确定第一修改量和第二修改量包括利用频率相关方程中的衰减量来确定所述第一修改量和所述第二修改量，其中基于针对第一频率范围的第一修改量和针对第二频率范围的第二修改量，所述第一修改量和所述第二修改量不同。
13.权利要求9所述的系统，其中:
所述一个或多个处理器进一步用于将所述第二心音的捕获转换为所述第二心音的捕获的频域表示；
修改所述第二心音的捕获的第一部分包括：
识别频域表示的第一部分，其中所述频域表示的第一部分对应于所述第一频率范围；和
将所述频域表示的第一部分修改第一修改量；
修改所述第二心音的捕获的第二部分包括:
识别频域表示的第二部分，其中所述频域表示的第二部分对应于所述第二频率范围；和
将所述频域表示的第二部分修改第二修改量；和
所述一个或多个处理器进一步用于将所述频域表示转换为所述第二心音的捕获的时域表示。
14.权利要求9所述的系统，其中:
所述对象的心音是所述对象的第一心音；
所述第一心音的捕获是所述第一心音的第一捕获；
所述一个或多个声音传感器用于：
在初始化周期中感测所述对象的第二心音；
产生所述第二心音的电子表示；和
所述一个或多个处理器以：
从所述第二心音的电子表示中识别第一心音的第二捕获；和
存储所述第一心音的第二捕获作为所述第一心音的控制。
15.权利要求9所述的系统，其中所述一个或多个处理器进一步用于接收将S1心音或S2心音用作所述第一心音的指示，其中识别所述第一心音的捕获包括基于该指示从所述电子表示识别S1心音或S2心声的捕获。
16.一种归一化心音的方法，包括:
将测试周期的第一心音的捕获与所述第一心音的控制比较；
基于所述第一心音的捕获与所述第一心音的控制的比较，确定所述第一心音的捕获的衰减量；
将所述测试周期的第二心音的捕获的第一部分修改第一量，其中所述第一部分对应于第一频率范围，并且其中基于衰减量确定所述第一量；和
将所述测试周期的第二心音的捕获的第二部分修改第二量，其中所述第二部分对应于第二频率范围，并且其中基于衰减量确定所述第二量。
17.权利要求16所述的方法，还包括将所述第二心音的捕获转换为所述第二心音的捕获的频域表示，其中：
修改所述第二心音的捕获的第一部分包括：
识别所述第二心音的捕获的频域表示的第一部分，其中所述第一部分对应于第一频率范围；和
将所述第二心音的捕获的频域表示的第一部分修改第一量；和
修改所述第二心音的捕获的第二部分包括：
识别所述第二心音的捕获的频域表示的捕获的第二部分，其中所述第二部分对应于所述第二频率范围；和
将所述第二心音的捕获的频域表示的第二部分修改第二量；和
该方法还包括将所述第二心音的捕获的频域表示转换为所述第二心音的捕获的时域表示。
18.权利要求16所述的方法，其中确定衰减量包括:
确定所述第一心音的捕获与对应于第一频率范围的第一心音的控制之间的衰减量，其中基于所述第一心音的捕获与对应于第一频率范围的第一心音的控制之间的衰减来确定第一量；和
确定所述第一心音的捕获与对应于第二频率范围的第一心音的控制之间的衰减量，其中基于所述第一心音的捕获与对应于第二频率范围的第一心音的控制之间的衰减来确定第二量。
19.权利要求16所述的方法，其中所述第一心音的捕获是所述第一心音的第一捕获，其中该方法还包括在初始化周期中捕获所述第一心音的第二捕获并将所述第二捕获存储为所述控制，并且其中初始化周期发生在所述测试周期之前。
20.权利要求16所述的方法，还包括：
在多个测试周期中捕获所述第一心音的多个捕获，其中所述多个测试周期发生在所述测试周期之前；和
通过平均所述第一心音的多个捕获来生成所述第一心音的平均表示，其中所述第一心音的控制是所述第一心音的平均表示。
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