[發明專利]一種新型母胎心電分離方法

有效

• 申請號: 201410164558.3
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN104027105A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 楊曉利;李振偉;許俊超
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/0444
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

1.一種新型母胎心電分離方法，其特征在于：

首先，利用電極拾取孕婦腹部信號，并對拾取信號進行放大、數模轉換、濾波等預處理；

然后，再利用概率性獨立分量分析盲源分離技術對預處理后多導聯的心電信號進行盲源分離處理，可得到胎兒心電信號，母體心電信號以及其他信號和干擾；

最后，根據需求顯示純凈的胎兒心電信號，或將胎兒心電信號和母體心電信號同時顯示，以便作對比。

2.根據權利要求1一種新型母胎心電分離方法，其特征在于：所述的概率性獨立分量分析技術為：利用概率性獨立向量分析算法對采集到母胎信號混合信號為7維???????????????????????????????????????????????進行分離，首先利用奇異分解矩陣對母胎混合信號進行白化處理，確定分解有效空間K維，其公式如下：

，????????????????????????????????????（1）

其中，且，

然后進行白化，白化后的信號，且，?

將白化后的母胎混合信號7維分解為一個k維的PCs分量Y和一個加性高斯噪聲n即

???????????????????????????????????????（2）

其中，即獨立信號源的個數不能超過采集信號的通道數，在此I表示單位矩陣，其基于最大相似密度估計，可以得到：

?????????????????????????????????????????????????????(3)?

???????????????????????????????????????????(4)

?????????????????????????????????????????????(5)??

?????????????????????????????????????????????（6）

正交矩陣為?為源信號S的K維特征向量，?為源信號S的特征向量的對角矩陣，?為??的(j,j)th?特征值,??R為正交旋轉矩陣，此處，定義R為單位向量，

其次，k維的PCs分量利用獨立分量分析技術進行分離，將母體心電信號與胎兒心電信號從腹部信號中提取出來，分離后的母體心電信號與胎兒心電信號S1可表示為

??????????????????????????????????（7）

其中是非高斯分量信號，利用負熵來度量信號的非高斯性，用負熵作為ICA的判別依據，負熵可定義為：

?????????????????????????????????????（8）

其中表示信息源的信息熵，表示與具有相同協方差的高斯分布的信息熵，經典的估計負熵的方法是：

??????????????????????????（9）

其中（）為非線性高階函數：

?????????????????????（10）

???????????????????（11）

??????????????????????（12）

利用負熵的ICA固定算法可知，最大就是最大，

利用求極值，其中，，

????????????????????（13）

其中，是的導數，在約束條件下，得到

???????????????????（14）

為了有號的收斂性，使用牛頓迭代算法，得到提取獨立分量ICA快速算法，

?????????（15）

?????????????（16）

利用式16對進行歸一化更新，

其具體步驟為：

選擇一個具有單位范數的初始化（可隨機選取）向量，

利用式15更新，

利用式16對進行標準化，

如果尚未收斂，則返回步驟2），直到收斂位置，

5）則胎兒母體分離后的集合。