(3.235.11.178) 您好!臺灣時間:2021/03/07 08:17
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:吳育誠
研究生(外文):Yu-Cheng Wu
論文名稱:音效卡肺音錄製系統可行性分析
論文名稱(外文):Feasibility Study of Sound Card Based Lung Sound Recorder
指導教授:張璞曾張璞曾引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:生醫電子與資訊學研究所
學門:工程學門
學類:生醫工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:61
中文關鍵詞:肺音相關係數可靠度音效卡
外文關鍵詞:Lung soundCorrelation coefficientReliabilitySound card
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:204
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究旨在架構一可靠的音效卡擷取訊號之肺音錄製系統,其中的關鍵在於針對肺音發生的頻段進行嚴謹的可靠度分析,可靠度分析可略分為頻譜分析與相關係數演算法兩個過程,其步驟為:(1) 傅立葉轉換;(2) 頻譜平均;(3) 頻譜正規化;(4) 對齊峰值;(5) 相關係數;以及(6) 雙側相關係數演算法。本研究提出雙側相關係數演算法作為音效卡與類比對數位轉換器的相關程度比較,藉此驗證以音效卡作為肺音擷取裝置的可行性。肺音錄製系統分為硬體與軟體部份,硬體部份以指向性電容式麥克風(Beta 54, Shure, USA)接收肺音訊號,經由前置放大器傳輸到電腦。在軟體部份,以LabVIEW撰寫訊號儲存與訊號分析的功能。實驗結果可以發現,每個頻率訊號的頻譜之雙側相關係數均在 0.95 以上,顯示音效卡與多數研究群所使用的類比對數位轉換器所擷取的訊號有高度的相關性,因此以音效卡作為肺音訊號的擷取裝置是可行的。

This study is to setup a reliable recorder for lung sound. The acquisition device that most research groups employ is the analog-to-digital converters. However, sound card present in the personal computer or notebook is used in this study.. Therefore, the reliability analysis of sound card has to be examined seriously. The analysis includes two processes. One is spectrum analysis, the other is correlation. The steps are as follows: (1) Fourier transform; (2) average spectrum; (3) normalization; (4) peak regulation; (5) correlation coefficient; and (6) bilateral analysis. Bilateral analysis for correlation coefficient of spectrums from the measurements of lung sound by analog-to-digital converters and by sound card were also conducted.. The system hardware is constructed by series connection of a high directionality microphone (Beta 54, Shure, USA), a preamplifier (MIC200, Behringer, Germany), and a sound card of a personal computer (ASUS, Taiwan). The platform software for data storage and analysis is coded in LabVIEW (National Instrumentation, USA). The findings indicate that the bilateral correlation coefficients for the test frequencies of the two devices are all over 0.95. In conclusion, the sound card is feasible to be an acquisition device for lung sound.

口試委員會審定書……………………………………………… i
誌謝……………………………………………………………… ii
中文摘要…………………………………..…………………….. iv
英文摘要………………………………………………….……… v

第一章 緒論……………………………….……........................ 1
1.1 肺音的基本特性………………………......................... 1
1.1.1 肺音的形成……………….……………………... 1
1.1.2 肺音的頻率概述………………………………… 2
1.2 肺音常見的診斷方法………………………………….. 2
1.3 文獻回顧……………………………………………….. 3
1.4 研究動機與方法……………………………………….. 4
1.5 論文架構……………………………………….………. 5

第二章 肺音相關理論…………………………………….......... 7
2.1 肺的組織結構及其功能………………………….......... 7
2.1.1 呼吸作用………………………………................ 8
2.2 肺音分類……………………………………………….. 9
2.2.1 哮鳴音…………………………………………… 11
2.2.2 乾囉音…………………………………………… 12
2.2.3 爆裂音…………………………………………… 12
2.3 量測方式與量測位置……………………...…………... 12

第三章 肺音錄製系統架構……………………………….......... 14
3.1 硬體架構……………………………….......................... 14
3.1.1 感測器-電容式麥克風…………………………... 14
3.1.2 前級放大器………………………………............ 17
3.2 弦波輸入之可靠度分析系統硬體架………………….. 18
3.2.1 數位電路………………………………................ 19
3.3 肺音錄製之可靠度分析系統硬體架構……………….. 21
3.3.1 混音器(Mixer)……………………………….. 22
3.4 軟體架構……………………………….......................... 25
3.4.1 軟體系統概述………………………………........ 25
3.4.2 軟體系統架構………………………………......... 26
3.5 肺音錄製系統可靠度分析…………............................... 30
3.5.1 可靠度分析實驗方式……………………………. 30
3.5.2 雙側相關係數演算法…………………………… 33

第四章 結果與討論…………………………………………….. 37
4.1 可靠度分析實驗結果…………………………………... 37
4.1.1 頻域分析實驗結果………………………………. 37
4.1.2 雙側相關係數演算法實驗結果…………………. 44
4.1.3 肺音錄製之可靠度分析實驗結果………………. 50
4.2 實驗結果討論…………………………………………... 51

第五章 結論與未來工作……………………………………….. 54
5.1 結論…………………………………………………….. 54
5.2 未來工作……………………………………………….. 55

參考文獻………………………………………………………….. 57
附錄……………………………………………………………...... 60


[1]J.F. Murray, J.A. Nadel , Textbook of Respiratory Medicine, Philadelphia: Saunders, 1994
[2]F. Dalmay, M. T. Antonini, P. Marquet, and R. Menier, "Acoustic properties of the normal chest", Eur. Respir. J., vol. 8, pp. 1761 - 1769, 1995.
[3]H. Pasterkamp, S. Kraman, and G. Wodicka, “Respiratory sound-advance beyond the stethoscope”, Am. J. Respir. Crit. Care Med., vol. 156. pp. 974 - 987, 1997.
[4]A. Suzuki, C. Sumi, K. Nakayama, and M. Mori, “Real-time adaptive canceling of ambient noise in lung sound measurement”, Med. & Biol, Eng. & Comp., vol. 33, pp. 704 - 708, 1995.
[5]V. K. Iyer, P. A. Ramamoorthy, H. Fan, and Y. Ploysongsang, “Reduction of heart sounds from lung sounds by adaptive filtering” , IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. BME-33, no. 12, pp. 1141-1148, 1986.
[6]L. Hadjileontiadis and S. Panas, “Adaptive reduction of heart sounds from lung sounds using forth-order statistics”, IEEE Trans. Biomed. Eng., vol. 44, no. 7, pp. 642 - 648, 1997.
[7]T. Rosqvist, E. Paajanen, K. Kallio, HM Rajala,T. Katila, P. Piirilä, P. Malmberg and A. Sovijärvi, “Toolkit for lung sound analysis,” Med. & Biol, Eng. & Comput., vol. 33, no. 2, pp. 190 - 195, 1995.
[8]L. J. Hadjileonyiadis and S. M. Panas, “Adaptive reduction of heart sounds from lung sounds using fourth-order statistics,” IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol..44 , Issue.7, pp. 642-648, July 1997.
[9]K. E. Forkheim, D. Scuse, H . Pasterkamp, “A comparison of neural network models for wheeze detection”, IEEE Communications, Power, and Computing Conference Proceedings, vol. 1, pp.214 - 219, 1995.
[10]R. J. Riella, P. Nohama, R. F. Borges, A. L. Stelle, “Automatic wheezing recognition in recorded lung sounds”, Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE EMBS, vol. 3, pp.2535 - 2538, 2003.
[11]G. Charbonneau, E. Ademovic, B.M.G. Cheetham, L.P. Malmberg, I. Vanderschoot, and A.R.A. Sovijärvi, “Basic techniques for respiratory sound analysis,” Eur. Respiratory Rev., vol. 10, pp. 625 – 635, 2000.
[12]A.R.A. Sovijärvi, J. Vanderschoot, L. P. Malmerg, G. Righini, and S. A. T. Stoneman “Definition of terms for applications of respiratory sounds,” European Respiratory Review, vol. 10 no. 77, pp. 597 – 610, 2000.
[13] A. Oppenheim, A. S. Willsky, and S. H. Nawab, Signals and Systems, Upper Sadde River, NJ:, Prentice-Hall, 1996.
[14]P. A.Lynn, Electronic Signals and Systems, London: Macmillan, 1986.
[15]A. Styliani, T. Leontios, and J. Hadjileontiadis, “Wheeze detection based on time-frequency analysis of breath sounds,” Computer in Biology and Medicine, vol. 37, pp. 1073 – 1083, 2007.
[16]A. R. A. Sovijarvi, J. Vanderschoot, and J. R. Eavis, “Standard of computerized respiratory sound analysis”, European Respiratory Review, vol. 10, no. 77, pp. 585 - 649, 2000.
[17]J.E. Earis, B.M.G. Cheetham, “Current methods used for computerized respiratory sound analysis”, European Respiratory Review, vol. 10, no. 77, pp. 586 – 590, 2000.
[18]M. L. Chugani, A. R. Samant and M. Cerna, LabVIEW Signal Processing, NJ: Prentice Hall, 1998.
[19]Anne M. Gilroy, Brian R. MacPherson, Lawrence M. Ross, Atlas of anatomy, New York:Thieme, 2008.
[20]Lauralee Sherwood, Human Physiology: From Cells to Systems, Singapore: Cengage Learning, 2009.
[21]顏元仲,,解剖生理學-生理學之部,中央圖書出版社,台北,民89.
[22]H. Pasterkamp, A. Tal, F. Leahy, R. Fenton, and V. Chernick“The effect of anticholinergic treatment on postexertional wheezing in asthma studied by phonopneumography and spirometry.” Am. Rev. Respir. Dis. 132: 16-21, 1985.
[23]N. Meslier, G. Charbonneau, J. L. Racineux “Wheezes.” Eur Respir J 8,1942-1948, 1995.
[24]H. Pasterkamp, R. Fenton, A. Tal, V. Chernick "Tracheal vs lung sounds in acute asthma" Am Rev Respir Dis 129: 256A, 1984
[25]I. Sanchez, A Avital, I. Wong, A. Tal, H. Pasterkamp “Acoustic vs. spirometric assessment of bronchial responsiveness to methacholine in children. ”Pediatr Pulmonol 15:28-35, 1993
[26]Y. Takezawa , F. Shirai, S. Sawaki “Comparison of wheezes over the trachea and on the chest wall.” Fifth International Lung Sounds Conference, London, England. Boston, 1980.
[27]R. Johnson, and P. Kuby, Elementary Statistics, New York: Thomson Learning, 2004.
[28]“Models BETA 53™, BETA 54™ User Guide”, SHURE Incorporated, 2005.
[29]Linda S. Costanzo, Physiology, Philadelphia, PA: Lippincott Williams & Wilkins, 2007.
[30]J.F. Murray, J.A. Nadel , Textbook of Respiratory Medicine, Philadelphia: Saunders, 1994


QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關論文
 
1. 李選(1989) 。臨床護理人員壓力疲憊感與自我見度之探討。護理雜誌,36,85-98。
2. 李選、陳子雲、林淑琴(2005) 。二十一世紀護理人員應具備的精神心理衛生護理素養。護理雜誌,52(1),5-10。
3. 戎瑾如、李素玉、魏秀靜、韓惠萍、歐陽文貞(2008) 。青少年精神病患主要照顧者尋求健康協助行爲對心理健康之影響。醫護科技學刊,10(1),27-40。
4. 宋麗玉(1999) 。精神病患照顧者之憂鬱程度與其相關因素探討。公共衛生,25(3),181-196。
5. 周玉真、蕭文(2003)。社區諮商個案應用社會網絡之經驗分析。彰化師大輔導學報,24,107-138。
6. 唐佩玲、陳玟伶、鄭琇分、張敬俐、林惠賢 (2005) 。護理人員憂鬱程度及 其相關因素之探討。中華心理衛生學刊,18(2),55-74。
7. 陳亞玲、張肇松、江惠英、林淑媛(2009)。比較有無發生醫療異常事件之護 理人員在人 格韌性及離職意願的差異。新臺北護理期刊,11(1),39-49。
8. 陳鳳櫻、程子芸、陳蕙玲(1997)。台灣地區居家護理人員工作壓力源及相關因素之探討。護理研究,5(3),223-231。
9. 陳麗如、邱啟潤、高金盆(2005) 。居家照護病患主要照顧者人格韌性、健康狀況與生活品質相關性探討。長期照護雜誌,10(1),53-67。
10. 彭美姿、劉盈君、張艾如(2003)。癌症病房護理人員之工作壓力—文獻探 討。護理雜誌,50(2),71-75。
11. 曾月霞(2004) 。中年人健康行為探討。護理雜誌,51(1),20-24。
12. 曾資蓉、周傳姜(2006)。氣喘孩童母親的親職壓力及因應行為。護理雜誌, 53(4),31-40。
13. 蔡欣玲、陳梅麗、王瑋(1996)。醫學中心護理人員工作壓力相關因素之探討。榮總護理,13(3),263-269。
14. 謝佳容、蔡欣玲、蕭淑貞、陳展航(2001) 。社區精神分裂病患主要照顧者人格堅毅性與其健康狀況相關性探討。新臺北護理期刊,3(2),89-100。
15. 簡建忠(1998)。護理人員工作情緒傾向與引發因素之研究。護理研究,6(5),417-425。
 
系統版面圖檔 系統版面圖檔