[發(fā)明專利]一種基于胎心電頻譜圖確定胎兒平均心率的方法

有效

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• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102715897A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 劉紅星;管群;劉鐵兵;李萍;肇瑩;石立娟;閆華文;張潔敏;湯黎明;寧新寶
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/0444
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本申請涉及一種基于胎兒心電頻譜圖確定胎兒平均心率的方法。

胎兒在整個孕期處在非常艱難的生存環(huán)境中，胎心率是胎兒健康狀況的一個重要指標。多普勒超聲方法檢測胎心率時，探頭要對中胎兒心臟，在實際操作中多有不便，尤其在早期胎心比較小的時候。在孕婦腹壁體表安放電極采集胎兒心電信號，據(jù)此確定胎心率的方法，不要求電極對中胎心，操作較為方便，但也存在信號信噪比低、穩(wěn)定地獲取胎心率不容易的問題。

文獻中介紹的基于胎兒心電信號確定平均胎心率的方法主要是時域的方法：(1)首先從孕婦腹壁檢測的胎兒心電信號中分離去主要的干擾成分——母體心電成分，并盡量多地去掉基線漂移等其他干擾成分；(2)去除干擾后的保留信號波形，被認為主要是胎兒心電成分，基于差分閾值法或小波奇異性檢測等方法，進行R波波峰檢測，利用檢測的各R波波峰，計算瞬時胎心率，進而計算胎兒平均心率。這樣的時域方法，實現(xiàn)比較復雜；有時，保留信號會殘留有較大母體心電分量，導致胎兒R波波峰檢測失敗，方法失效。

本申請涉及的是基于胎兒心電信號頻譜圖確定胎兒平均心率的問題，不同于以上所述的時域方法。

背景技術

利用胎兒心電信號頻譜確定胎兒平均心率的方法，其步驟可概括為：(1)讀取從孕婦腹壁體表檢測的胎兒心電信號，直接制作其幅值譜或功率譜，或者對其進行諸如去干擾、降噪、變換等處理后再制作其幅值譜或功率譜；(2)在幅值譜或功率譜上，從左到右掃尋譜峰，每掃到一個譜峰，檢查該譜峰頻率的倍頻處是否也存在譜峰，如果存在，并且該譜峰頻率又不對應母體平均心率，則判定該譜峰對應頻率為平均胎心率，否則為偽差譜峰。

在頻譜上確定胎兒平均心率方法的原理和在頻譜上確定母體平均心率方法的原理相同，都是利用譜峰的倍頻關系。但是，確定母體平均心率比較容易，確定胎兒平均心率比較困難，特別是要穩(wěn)定可靠地確定胎兒平均心率很困難，因為胎兒分量往往很小、在頻譜上胎兒分量對應的一組譜峰往往不是很突出，存在很多偽差譜峰。

相對而言，從頻譜上確定胎兒平均心率的比較放心可靠的方法，不是讓計算機程序從左到右自動掃尋譜峰并自動判定一組譜峰頻率是否有倍頻關系，而是把幅值譜或功率譜圖畫出來、展現(xiàn)在人機界面上，由操作者通過人機交互來確定胎兒平均心率。比較容易想到的模式是：用眼睛和大腦來掃尋頻譜圖上的各譜峰，目測出其頻率成倍數(shù)關系的一組譜峰，若其肯定不對應母體分量，則選中這組譜峰中最左邊的一個譜峰，將其對應頻率確定為胎兒平均心率。

胎兒心電技術發(fā)展嚴重滯后于需求，以上提到的比較容易想到的在頻譜上通過人機交互確定胎兒平均心率的方法，雖然簡單，也未見文獻提到。另一方面，該簡單方法一旦實施也會發(fā)現(xiàn)新的問題：由于很多時候胎兒心電分量很弱，在頻譜上對應胎兒的譜峰不是很突出，頻譜上會存在很多偽差譜峰；此時，單純用眼睛和大腦來掃尋頻譜圖上的各譜峰，并且目測出一組譜峰的頻率是否存在倍數(shù)關系，操作者會很累，須仔細分辨和心算，操作起來很慢，效率低。

參考文獻：

[1]Karvounis，E.C.，C.Papaloukas，et?al.″Fetal?heart?rate?extraction?from?composite?maternal?ECG?using?complex?continuous?wavelet?transform.″Computers?in?Cardiology，2004，Vol?31：737-740.

[2]Karvounis，E.C.，M.G.Tsipouras，et?al.″An?automated?methodology?for?fetal?heart?rate?extraction?from?the?abdominal?electrocardiogram.″IEEE?Transactions?on?Information?Technology?in?Biomedicine，2007，11(6)：628-638.

[3]S.Kadambe，R.Murray，and?G.Faye?Boudreaux-Bartels，“Wavelet?Transform-Based?QRS?Complex?Detector，”IEEE?Trans.on?Biomed.Eng.，vol.46，no.7，pp.838-848，July.1999.

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的。

提出一種基于胎兒心電頻譜圖確定胎兒平均心率的方法，改進容易想到的簡單人機交互模式，以提高胎兒平均心率的估計效率，減輕操作者的勞動強度。

技術方案。