一種多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法及系統(tǒng)，該方法包括：a、采集一組多通道母體心電信號(hào)J

Intelligent fetal electrocardiogram detection method and system for multiple lead joint detection

The invention discloses an intelligent fetal electrocardiogram detection method and system for multiple lead joint detection, comprising the following steps: A, collecting a group of multi-channel maternal ECG signals J;

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法及系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于胎兒心電檢測(cè)
，尤其涉及一種多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
胎兒心電監(jiān)護(hù)有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)胎兒缺氧、臍帶纏繞等孕期的胎兒病理情況，及早采取措施，保證胎兒健康，降低圍產(chǎn)期胎兒的發(fā)病率和死亡率。取自母體腹壁表面的胎兒心電檢測(cè)方法因其方便、無(wú)創(chuàng)而深受醫(yī)務(wù)工作者和孕婦的歡迎，是目前較好的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法，適合孕婦在家日常長(zhǎng)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)胎兒心動(dòng)狀況。如何從孕婦腹壁混合心電信號(hào)中有效地提取胎兒心電信號(hào)是一大難點(diǎn)：(1)胎兒心電信號(hào)經(jīng)過(guò)羊水、子宮壁等最終傳遞到母體腹壁層，已經(jīng)非常微弱；(2)胎兒心臟位置很難確定，妊娠期胎兒至母親腹部的電傳導(dǎo)特性經(jīng)常隨著孕周而變化。目前提出的胎兒心電提取算法主要有自適應(yīng)濾波法、小波變換法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和獨(dú)立成分分析法等。這些算法都有一個(gè)共同缺點(diǎn)，即對(duì)胎兒位置以及孕婦當(dāng)前狀態(tài)高度敏感，進(jìn)而降低胎兒心電信號(hào)提取的穩(wěn)定性、魯棒性和噪聲敏感性，導(dǎo)致胎兒心電信號(hào)實(shí)時(shí)正確檢出的成功率很低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于此，針對(duì)上述問(wèn)題，有必要提出一種能有效增強(qiáng)胎兒心電信號(hào)提取的穩(wěn)定性、魯棒性和噪聲敏感性、并提高胎兒心電信號(hào)實(shí)時(shí)正確檢出成功率的多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法及系統(tǒng)。本專利技術(shù)的技術(shù)方案是：一種多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法，包括以下步驟：a、在母體胸腔的不同位置處選取m個(gè)測(cè)試點(diǎn)，采集一組多通道母體心電信號(hào)J1、J2……Jm，m≥2，并在母體腹壁的不同位置處選取n個(gè)測(cè)試點(diǎn)，采集另一組母體與胎兒的多通道混合心電信號(hào)V1、V2……Vn，n≥2；母體心電信號(hào)采集點(diǎn)的選取應(yīng)盡量均勻分布，混合心電信號(hào)采集點(diǎn)的選取也應(yīng)盡量均勻分布；b、確定所述多通道母體心電信號(hào)J1、J2……Jn中的最優(yōu)母體心電信號(hào)Jk，1≤k≤n，并對(duì)最優(yōu)心電信號(hào)Jk進(jìn)行QRS復(fù)波檢測(cè)，得到其QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果；c、利用所述步驟b中信號(hào)Jk的QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果，分別從所述混合心電信號(hào)V1、V2……Vn中提取對(duì)應(yīng)的胎兒心電信號(hào)V’1、V’2……V’n；d、從所述胎兒心電信號(hào)V’1、V’2……V’n中確定最優(yōu)胎兒心電信號(hào)V’L，1≤L≤n，并對(duì)V’L進(jìn)行QRS復(fù)波檢測(cè)，計(jì)算得到胎兒的實(shí)時(shí)心率和QRS復(fù)波寬度指標(biāo)。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟b中最優(yōu)母體心電信號(hào)Jk的確定過(guò)程如下：b1、將所述母體心電信號(hào)J1設(shè)置為默認(rèn)最優(yōu)母體心電信號(hào)，并對(duì)信號(hào)J1、J2……Jm進(jìn)行實(shí)時(shí)QRS復(fù)波檢測(cè)，得到各通道母體心電信號(hào)的QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果；b2、根據(jù)所述步驟b1中各通道母體心電信號(hào)的QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果，分別計(jì)算各路母體心電信號(hào)J1、J2……Jn的信噪比；b3、將所述步驟b2中信噪比取值最大的母體心電信號(hào)Jk更新為默認(rèn)的最優(yōu)母體心電信號(hào)。利用最優(yōu)一路的母體心電信號(hào)進(jìn)行后續(xù)的QRS復(fù)波檢測(cè)，準(zhǔn)確率比其它路更高，避免錯(cuò)誤的QRS復(fù)波檢測(cè)對(duì)后面的胎兒心電提取造成錯(cuò)誤結(jié)果。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟c具體包括如下過(guò)程：c1、根據(jù)所述最優(yōu)母體心電信號(hào)Jk的QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果，在所述多通道混合心電信號(hào)V1中查找定位該信號(hào)中的母體QRS復(fù)波位置，提取得到該混合心電信號(hào)V1的母體QRS復(fù)波信號(hào)；c2、將所述步驟c1得到的母體QRS復(fù)波信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)平均，得到多通道混合心電信號(hào)V1的母體QRS復(fù)波模板；c3、利用所述步驟c2得到的信號(hào)V1的母體QRS復(fù)波模板，以及根據(jù)所述步驟c1確定的信號(hào)V1的母體QRS復(fù)波位置，合成得到信號(hào)V1的母體心電合成信號(hào)V”1；c4、將所述母體心電合成信號(hào)V”1和混合心電信號(hào)V1分別作為自適應(yīng)濾波器的參考輸入和輸入，對(duì)混合心電信號(hào)V1進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波提取出胎兒心電信號(hào)V’1；c5、對(duì)混合心電信號(hào)V2-Vn，重復(fù)步驟c1-c4，進(jìn)行與所述混合心電信號(hào)V1相同的處理，依次從混合心電信號(hào)V2-Vn中提取對(duì)應(yīng)的胎兒心電信號(hào)V’2-V’n。其中，合成心電信號(hào)V”1作為V1路自適應(yīng)濾波器的參考輸入信號(hào)，該合成信號(hào)V”1與最優(yōu)母體心電信號(hào)Jk相比，QRS復(fù)波位置相同，但QRS復(fù)波形狀不同，合成信號(hào)V”1的QRS復(fù)波形狀更貼近于該路混合心電信號(hào)V1中母體QRS復(fù)波的形狀，使得對(duì)該混合通道的自適應(yīng)濾波效果更好；與傳統(tǒng)算法中將實(shí)測(cè)得到的最優(yōu)母體心電信號(hào)Jk直接作為參考輸入信號(hào)相比，自適應(yīng)濾波效果更好。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟d具體包括如下過(guò)程：d1、計(jì)算所述胎兒心電信號(hào)V’1-V’n的信噪比，信噪比取值最大的胎兒心電信號(hào)V’L為最優(yōu)胎兒心電信號(hào)；d2、對(duì)最優(yōu)胎兒心電信號(hào)V’L進(jìn)行QRS復(fù)波檢測(cè)，計(jì)算得到胎兒的實(shí)時(shí)心率和QRS復(fù)波寬度指標(biāo)。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟b之前還包括以下過(guò)程：k1、對(duì)所述步驟a中采集的母體心電信號(hào)J1、J2……Jm和混合心電信號(hào)V1、V2……Vn進(jìn)行0.5Hz-100Hz帶通濾波以及50Hz/60Hz陷波，濾除基線漂移、肌電干擾和工頻干擾；k2、對(duì)所述步驟k1中濾波后的母體心電信號(hào)J1、J2……Jm和混合心電信號(hào)V1、V2……Vn，使用中值濾波法進(jìn)一步消除殘余的基線漂移。本專利技術(shù)還提供基于上述多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法的檢測(cè)系統(tǒng)，其包括信號(hào)采集裝置和信號(hào)處理裝置。信號(hào)采集裝置用于在母體胸腔的不同位置處采集一組母體心電信號(hào)J1、J2……Jm，并在母體腹壁的不同位置處采集一組母體與胎兒的混合心電信號(hào)V1、V2……Vn。信號(hào)處理裝置用于根據(jù)所述母體心電信號(hào)J1、J2……Jm從混合心電信號(hào)V1、V2……Vn中提取對(duì)應(yīng)的胎兒心電信號(hào)V’1、V’2……V’n，并確定提取的胎兒心電信號(hào)V’1、V’2……V’n中的最優(yōu)胎兒心電信號(hào)V’L，對(duì)V’L進(jìn)行QRS復(fù)波檢測(cè)，計(jì)算得到胎兒的實(shí)時(shí)心率和QRS復(fù)波寬度指標(biāo)，繪制胎兒的實(shí)時(shí)心率曲線并展示。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述信號(hào)采集裝置包括i個(gè)電極片和胎兒心電采集盒，該胎兒心電采集盒內(nèi)設(shè)置有i通道的心電信號(hào)采集芯片、無(wú)線WIFI傳輸模塊和充電式鋰電池模塊；所述i個(gè)電極片分別與所述心電信號(hào)采集芯片的i個(gè)信號(hào)輸入端相連，所述無(wú)線WIFI傳輸模塊與心電信號(hào)采集芯片之間通信連接，所述充電式鋰電池模塊與心電信號(hào)采集芯片的電源輸入端相連；其中，i＝m+n+1。其中，(i-1)個(gè)電極片作為(i-1)個(gè)測(cè)試通道的心電信號(hào)差分輸入的P端，另外一個(gè)電極片作為(i-1)路心電信號(hào)差分輸入的公共N端；每個(gè)電極片與心電信號(hào)采集芯片之間通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線連接，該導(dǎo)聯(lián)線的一端為i根線及暗扣式插頭,暗扣式插頭方便插入一次性使用的電極片，導(dǎo)聯(lián)線的另一端為HDMI接口，與胎兒心電采集盒連接。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述胎兒心電采集盒上還設(shè)置有可穿戴式手環(huán)。作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述信號(hào)處理裝置為智能手機(jī)、平板電腦或是臺(tái)式電腦。其中，智能手機(jī)、平板電腦或是臺(tái)式電腦上運(yùn)行基于上述方法的胎兒心電檢測(cè)APP，該胎兒心電檢測(cè)APP提供如下功能：對(duì)(i-1)個(gè)電極片采集的(i-1)路心電信號(hào)同步進(jìn)行0.5Hz-100Hz帶通濾波以及50Hz/60Hz陷波，濾除基線漂移、肌電干擾和工頻干擾；使用中值濾波法消除殘余的基線漂移，進(jìn)一步提升心電信號(hào)質(zhì)量；使用多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)算法自動(dòng)提取最優(yōu)的胎兒心電信號(hào)并顯示；根據(jù)提取到的胎兒心電信號(hào)，自動(dòng)分析胎兒的心率及Q本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：a、在母體胸腔的不同位置處選取m個(gè)測(cè)試點(diǎn)，采集一組多通道母體心電信號(hào)J

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：a、在母體胸腔的不同位置處選取m個(gè)測(cè)試點(diǎn)，采集一組多通道母體心電信號(hào)J1、J2……Jm，m≥2，并在母體腹壁的不同位置處選取n個(gè)測(cè)試點(diǎn)，采集另一組母體與胎兒的多通道混合心電信號(hào)V1、V2……Vn，n≥2；b、確定所述多通道母體心電信號(hào)J1、J2……Jn中的最優(yōu)母體心電信號(hào)Jk，1≤k≤n，并對(duì)最優(yōu)心電信號(hào)Jk進(jìn)行QRS復(fù)波檢測(cè)，得到其QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果；c、利用所述步驟b中信號(hào)Jk的QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果，分別從所述混合心電信號(hào)V1、V2……Vn中提取對(duì)應(yīng)的胎兒心電信號(hào)V’1、V’2……V’n；d、從所述胎兒心電信號(hào)V’1、V’2……V’n中確定最優(yōu)胎兒心電信號(hào)V’L，1≤L≤n，并對(duì)V’L進(jìn)行QRS復(fù)波檢測(cè)，計(jì)算得到胎兒的實(shí)時(shí)心率和QRS復(fù)波寬度指標(biāo)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟b中最優(yōu)母體心電信號(hào)Jk的確定過(guò)程如下：b1、將所述母體心電信號(hào)J1設(shè)置為默認(rèn)最優(yōu)母體心電信號(hào)，并對(duì)信號(hào)J1、J2……Jm進(jìn)行實(shí)時(shí)QRS復(fù)波檢測(cè)，得到各通道母體心電信號(hào)的QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果；b2、根據(jù)所述步驟b1中各通道母體心電信號(hào)的QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果，分別計(jì)算各路母體心電信號(hào)J1、J2……Jn的信噪比；b3、將所述步驟b2中信噪比取值最大的母體心電信號(hào)Jk更新為默認(rèn)的最優(yōu)母體心電信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多導(dǎo)聯(lián)聯(lián)合檢測(cè)的智能胎兒心電檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟c具體包括如下過(guò)程：c1、根據(jù)所述最優(yōu)母體心電信號(hào)Jk的QRS復(fù)波檢測(cè)結(jié)果，在所述多通道混合心電信號(hào)V1中查找定位該信號(hào)中的母體QRS復(fù)波位置，提取得到該混合心電信號(hào)V1的母體QRS復(fù)波信號(hào)；c2、將所述步驟c1得到的母體QRS復(fù)波信號(hào)進(jìn)行滑動(dòng)平均，得到多通道混合心電信號(hào)V1的母體QRS復(fù)波模板；c3、利用所述步驟c2得到的信號(hào)V1的母體QRS復(fù)波模板，以及根據(jù)所述步驟c1確定的信號(hào)V1的母體QRS復(fù)波位置，合成得到信號(hào)V1的母體心電合成信號(hào)V”1；c4、將所述母體心電合成信號(hào)V”1和混合心電信號(hào)V1分別作為自適應(yīng)濾波器的參考輸入和輸入，對(duì)混合心電信號(hào)V1進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波提取出胎兒心電信號(hào)V’1；c5、對(duì)混合心電信號(hào)V2-Vn，重復(fù)步驟c1-c4，進(jìn)行與所述混合心電信號(hào)V1相同的處理，依次從混合心電信號(hào)V2-...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周彥沛，吳澤，竇國(guó)珍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都億咖極科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川,51