[發(fā)明專利]一種交互式胎兒心電快速自動(dòng)提取方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410311531.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN104305992A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣慶;劉飏;廖瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/0444
• 分類號(hào): A61B5/0444
• 代理公司: 廣東世紀(jì)專利事務(wù)所 44216
• 代理人: 劉卉

1.一種交互式胎兒心電快速自動(dòng)提取方法，其特征在于包括如下步驟：

1）對(duì)母體腹部心電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，主要去除較易濾掉的工頻干擾和高頻噪聲干擾；

2）將預(yù)處理后的母體腹部心電信號(hào)進(jìn)行平穩(wěn)小波時(shí)頻變換；

3）對(duì)小波細(xì)節(jié)系數(shù)進(jìn)行特征提取；

4）檢測(cè)與母體腹部心電信號(hào)成分相關(guān)的特征并構(gòu)造出母體心電模板；

5）從預(yù)處理后的母體腹部心電信號(hào)中除去已構(gòu)造出來的母體心電模板，從而得到胎兒心電信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述交互式胎兒心電快速自動(dòng)提取方法，其特征在于上述步驟1）中僅對(duì)易去除的工頻干擾和高頻噪聲干擾分別用巴特沃斯帶阻濾波器和巴特沃斯低通濾波器去除。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述交互式胎兒心電快速自動(dòng)提取方法，其特征在于上述步驟2）和步驟4）中分別對(duì)相應(yīng)參數(shù)做接口設(shè)計(jì)，并給出經(jīng)驗(yàn)值，給予用戶簡單調(diào)整以獲取更好的效果。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述交互式胎兒心電快速自動(dòng)提取方法，其特征在于上述步驟2）是對(duì)預(yù)處理后的母體腹部心電信號(hào)進(jìn)行N級(jí)平穩(wěn)小波分解，分解級(jí)數(shù)為用戶可更改參數(shù)，默認(rèn)分解級(jí)數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值，依據(jù)平穩(wěn)小波時(shí)頻變換后的最高級(jí)上的小波概貌系數(shù)是否存在胎兒心電成分來提供選擇的分解級(jí)數(shù)，小波分解級(jí)數(shù)N選擇需使最高級(jí)上的小波概貌系數(shù)以及細(xì)節(jié)系數(shù)不存在胎兒心電成分，實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)為分解級(jí)數(shù)大于或者等于6均可得到滿足要求的分解。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述交互式胎兒心電快速自動(dòng)提取方法，其特征在于上述步驟4）只對(duì)特定的一級(jí)的特征采用閾值法檢測(cè)出大于閾值的特征，該級(jí)的選定標(biāo)準(zhǔn)為：下一級(jí)特征中不含胎兒心電成分，選定級(jí)的特征中具有的胎兒心電成分相對(duì)母體心電成分小很多；并對(duì)提取到的模極大值進(jìn)行閾值處理，選定級(jí)的值為用戶可修改參數(shù)，提供參數(shù)值為比分解層數(shù)經(jīng)驗(yàn)值小1或者更小一點(diǎn)的數(shù)，經(jīng)驗(yàn)值為5；

選定第k級(jí)，閾值定為?，C為常量，N為分解的級(jí)數(shù)，閾值函數(shù)為：

其中，為第k級(jí)上的小波模極大特征值序列；該處理后，自動(dòng)將大于該級(jí)的后面幾級(jí)的模極大值保留，小于該級(jí)的前面幾級(jí)的模極大值設(shè)置為零，模極大值選取結(jié)束；

?????其構(gòu)造母體心電模板的具體步驟如下：

4.1）將預(yù)處理后母體腹部心電信號(hào)平穩(wěn)小波分解結(jié)果的最高級(jí)上小波概貌系數(shù)保留，所有級(jí)上的小波細(xì)節(jié)系數(shù)都設(shè)置為零；

4.2）將選取的模極大值利用交替投影法構(gòu)造母體心電模板的小波細(xì)節(jié)系數(shù)，然后使用預(yù)處理后母體腹部心電信號(hào)最高級(jí)上的小波概貌系數(shù)與交替投影法構(gòu)造的母體心電模板的小波細(xì)節(jié)系數(shù)作逆平穩(wěn)小波變換重構(gòu)母體心電模板，再對(duì)重構(gòu)的母體心電模板進(jìn)行N級(jí)平穩(wěn)小波分解，所有級(jí)上的小波細(xì)節(jié)系數(shù)為新循環(huán)使用，前面所有處理為一個(gè)循環(huán)，默認(rèn)循環(huán)次數(shù)為經(jīng)驗(yàn)值；

4.3）將預(yù)處理后母體腹部心電信號(hào)平穩(wěn)小波分解結(jié)果的最高級(jí)上小波概貌系數(shù)與第二步中構(gòu)造出來的小波細(xì)節(jié)系數(shù)作逆平穩(wěn)小波變換構(gòu)造出最終母體心電模板。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述交互式胎兒心電快速自動(dòng)提取方法，其特征在于上述步驟5）中胎兒心電信號(hào)計(jì)算公式為：

其中，為母體腹部胎兒心電信號(hào)，為工頻噪聲和高頻噪聲干擾，為母體心電模板，母體心電模板還包含基線漂移低頻噪聲和干擾。