[發(fā)明專利]基于多維通道信號處理的胎心監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010107960.3
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111265238A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶全;楊秦山;孫磊
• 申請（專利權(quán)）人: 孫磊;張慶全;楊秦山
• 主分類號: A61B7/04
• 分類號: A61B7/04;A61B5/024
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發(fā)明提供了一種基于多維通道信號處理的胎心監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備及方法，包括：硬件平臺：包括聲音振動傳感器，采集胎心數(shù)據(jù)信號；應(yīng)用系統(tǒng)：與所述硬件平臺通信連接，獲取所述胎心數(shù)據(jù)信號并傳輸至云計(jì)算平臺，以及控制所述硬件平臺工作；云計(jì)算平臺：對所述胎心數(shù)據(jù)信號進(jìn)行胎心音和胎心率提取，根據(jù)所述胎心音進(jìn)行胎心定位，并將定位結(jié)果返回給所述應(yīng)用系統(tǒng)。本發(fā)明以聲音振動傳感器代替多普勒超聲探頭，提高了胎心監(jiān)護(hù)的準(zhǔn)確性，提高準(zhǔn)確性的同時(shí)，極大的降低了醫(yī)療成本；通過云端進(jìn)行胎心定位和數(shù)據(jù)存儲，同樣也便于醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程監(jiān)控；通過云端可實(shí)現(xiàn)長時(shí)間的數(shù)據(jù)獲取、實(shí)時(shí)檢測，實(shí)現(xiàn)異常實(shí)時(shí)報(bào)告。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于多維通道信號處理的胎心監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

胎兒心音與成人心音在三個(gè)方面不同：

胎兒心率高于成人心率：成人心率介于60至100BPM[9]之間，但胎兒心率則為100至160BPM。因此，設(shè)計(jì)將需要在時(shí)域上提供更高的分辨率。

胎兒的心音包含更多的噪音：由于胎兒的心深深地埋在孕婦的腹部，因此胎兒的心音比成人的心音衰減得多。此外，胎兒心臟不如成年心臟強(qiáng)大，這使胎兒心臟聽起來較不易聽見。更糟的是，胎兒的血液循環(huán)和器官活動會給胎兒的心音帶來噪音。因此，噪聲消除對胎兒心臟監(jiān)測系統(tǒng)是一個(gè)挑戰(zhàn)。

胎兒心臟聲源不固定：胎兒心臟的位置隨著胎兒的成長而變化。對于健康的胎兒，胎兒心臟可以在懷孕的同一階段位于多個(gè)可能的位置。但是，異常胎兒會經(jīng)歷突然的位置變化。因此，設(shè)計(jì)的胎兒心臟監(jiān)護(hù)系統(tǒng)不僅需要考慮到提取胎心音，同時(shí)也要考慮到是否能夠依據(jù)胎兒的不同位置的時(shí)候也能夠有效的對方向與位置進(jìn)行判斷。

正如專利文獻(xiàn)CN 208404632U公開的產(chǎn)科用超聲多普勒胎心檢測儀，現(xiàn)有技術(shù)中的胎心儀，都是基于多普勒超聲波技術(shù)。雖然都期望實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高靈敏度、低功耗、低成本、對人體無傷害、操作簡便的胎心儀，但是實(shí)際的產(chǎn)品中均存在的問題就是依靠超聲波發(fā)射與接收來探測聲音，以幫助用戶尋找胎兒心跳。但是當(dāng)胎兒心跳較微弱或者外界環(huán)境過于嘈雜時(shí)，胎兒心跳的尋找將越發(fā)困難，導(dǎo)致用戶不能快速準(zhǔn)確地找到胎兒胎心位置，聽不到胎音。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于多維通道信號處理的胎心監(jiān)護(hù)系統(tǒng)、設(shè)備及方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種基于多維通道信號處理的胎心監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括：

硬件平臺：包括聲音振動傳感器，采集胎心數(shù)據(jù)信號；

應(yīng)用系統(tǒng)：與所述硬件平臺通信連接，獲取所述胎心數(shù)據(jù)信號并傳輸至云計(jì)算平臺，以及控制所述硬件平臺工作；

云計(jì)算平臺：對所述胎心數(shù)據(jù)信號進(jìn)行胎心音和胎心率提取，根據(jù)所述胎心音進(jìn)行胎心定位，并將定位結(jié)果返回給所述應(yīng)用系統(tǒng)；

其中，所述胎心監(jiān)護(hù)系統(tǒng)執(zhí)行：

S1、單個(gè)采集通道采集到的信號為x是采集的時(shí)域信號，上標(biāo)i是單個(gè)采集通道的編號，下標(biāo)t為時(shí)間序列編號；

S2、多維通道傳感器的胎心檢測傳感器矩陣得到信號矩陣A(t)為：

S3、根據(jù)采集信號得到數(shù)值矩陣A：

A＝XX′

X為采集信號，上標(biāo)′為共軛轉(zhuǎn)置符號；

S4、分析數(shù)值矩陣A的特征向量：

AU＝UV

其中，特征向量是特征值的排序結(jié)果，V為特征值對角矩陣；

S5、將特征向量分為胎心信號特征向量T、孕婦心跳信號特征向量P和噪聲信號特征向量E，