肺音概述

课题

一. 什么是肺音（呼吸音）？

肺的声音：也称为呼吸音，可以通过听诊器横跨前壁和后壁进行听诊。肺部不适的声音被认为是crack啪声（罗勒），喘鸣音（喘鸣音），喘鸣音和胸膜音以及浊音，支气管炎和低声说唱音乐
肺音，也称为呼吸音，人体进行呼吸时气流依次经过主支气管、细支气管、小气管，
最后到达肺泡，这个过程中依次产生了支气管音、气管音和肺泡呼吸音。

• 肺音频响范围约为 50-3000Hz，肺音信号具有非高斯随机特性，非高斯信号是信号处理的新领域。

• 正常情况下肺音音频信号的能量大部分集中在中低频。

• 听诊器采集到的声音信号不仅包含了也音信号，也包含了肺音信号和外部的环境噪声

• 这里可以通过解决鸡尾酒问题来解决！

• 病变情况下产生的肺音是：一个呼吸周期性信号包含有各种附加的杂音，包括哮鸣
  音、湿罗音和爆裂音等。

哮鸣音：经常出现在阻塞性肺疾病例如囊性纤维化和支气管哮喘，的来源是气管壁周期性震荡；
湿罗音：（捻发音）经常出现于早期的肺水肿、大叶性肺炎和肺充血，主要的来源是气体通过呼吸道与气道的分泌物如积液、痰、血等作用后形成水泡破裂产生的肺音。
爆裂音：出现于肺间质纤维化和一些慢性支气管炎，来源主要是摩擦产生的间歇性脉冲，爆裂音的持续时间较短，大约 5ms。

二. 分别包含哪几部分？

1. 正常呼吸音

• 支气管呼吸音

  声门、气管等部位形成的呼吸震动

• 肺泡呼吸音

  空气从细支气管进入时产生的肺泡弹性形变和气流震动

• 支气管肺泡呼吸音

  兼并以上两种呼吸音的特点

上述三种详细内容在这里： 肺部听诊呼吸音的听诊

2. 异常呼吸音

• 异常肺泡呼吸音

  1. 肺泡呼吸音减弱或者消失
  2. 肺泡呼吸音增强

• 异常支气管呼吸音

• 异常支气管肺泡呼吸音

粗爆裂音、细爆裂音、喘鸣音和干罗音[…]

1 Vesicular - 正常
2 裂纹 - 好（Rales）
3 Crackles - 粗（Rales）
4 哮
5 Rhonchi - 低倾斜的Wheezes
6 支气管
7 胸膜擦
8 支气管肺泡

Lung sounds, also called breath sounds, can be auscultated across the anterior and posterior chest walls with a stethoscope. Adventitious lung sounds are referenced as crackles (rales), wheezes (rhonchi), stridor and pleural rubs as well as voiced sounds that include egophony, bronchophony and whispered pectoriloquy

1 Vesicular - Normal
2 Crackles - Fine (Rales)
3 Crackles - Coarse (Rales)
4 Wheeze
5 Rhonchi - Low Pitched Wheezes
6 Bronchial
7 Pleural Rubs
8 Bronchovesicular

上述内容可以参考这里：肺的声音（包含视频、异常呼吸音频示例、）

三、常见处理方法

0. 基本处理流程

数据采集———数据预处理———数据特征提取———建立训练模型———测试集测试——结果分析

1. 以往处理方法

• 主要是时域与频域方法分析识别肺音信号

• 短时傅里叶变换（STFT）、小波分析识别、高阶谱分析法

• 小波和小波波分析技术噪声抑制

• SVM支持向量机

2. 最新处理方法

CNN、马尔科夫、自编码模型等、

3. 预处理处理方法

• 干扰来源：心音及肠胃蠕动音、嘈杂的医院环境，采集仪器的传感器自身缺陷及随机噪声
• 解决办法：屏蔽滤波等技术提高肺音采集仪器的抗噪声性能，采集到的肺音信号进行去噪处理

高阶滤波器

4. 个人的一些观点

1. 音频转化为图像进行比对识别
2. 好的数据搜集---先对数据进行语音增强---语音分类
3. LSTM模型、以及GAN(对抗练习)（重难点）
4. 继续搜集相关论文、追踪最新消息

附录一：相关基础知识链接

医生用听诊器到底在听什么？有何作用？
视频：肺是如何工作的
视频：异常肺音

附录二：医学英文名词对照

1. 水泡： vesicular 美 [və'sɪkjʊlə]
2. 肺泡：alveolus 美 [æl'vi:ələs]
3. 支气管：bronchus ['brɑŋkəs]；bronchi-; bronchio；
4. 支气管肺泡的：broncho-alveolar
5. 支气管肺泡音：bronchovesicular
6. 呼吸的：respiratory 美 ['resp(ə)rə.tɔri]
7. 支气管音：Bronchophony
8. 胸语音： pectoriloquy
9. 胸膜的： pleural 美 ['plʊərə]
10. 肺的: pulmonary 美 ['pʌlmə.neri]
11. 喘息,喘鸣: wheeze 美 [hwiz]
12. 哮鸣音：wheezing sound，[hwiz]
13. 湿罗音：moist rales
14. 爆裂音：crackle 美 ['kræk(ə)l]
15. 干罗音：Rhonchus