[發明專利]多維通道傳感器的胎兒胎心數據可視化方法及系統

有效

• 申請號: 202010107982.X
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111265241B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 楊秦山;張慶全;孫磊
• 申請（專利權）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所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種多維通道傳感器的胎兒胎心數據可視化方法及系統，包括：通過多維通道傳感器采集多個維度的胎心信號數據；將所述胎心信號數據投射到一維、二維或三維空間；所述投射包括以下任一種或任多種：投影、聚類、主分量分析和積分處理。本發明用多維通道傳感器抑制干擾噪聲，提高測量的信息量，使用降維信息直觀顯示信息。利用降維信息不僅僅可對現有信息進行簡化顯示，還可以挖掘出之前隱藏在數據中的信息。比如空間維度與頻率維度的投影，將展示胎動，胎位等信息。

技術領域

本發明涉及數據可視化領域，具體地，涉及一種多維通道傳感器的胎兒胎心數據可視化方法及系統。

背景技術

專利文獻US4086917A和US4890624A均公開了基于超聲發射器的胎心監測方式。這種方式后來被廣泛使用，其基本原理是向孕婦腹部使用發射信號，超聲信號穿過人體組織不同部分會產生反射。超聲信號遇到胎兒胎心時，也會反射，同時這種反射因為其目標的運動特性，會產生多普勒頻率偏移。通過觀察頻率偏移變化的快慢，可以用來分析胎心數據。

這一類的基于超聲發射的胎心監測方式一直沿用的今天。這種方式的主要問題有：

1)向孕婦腹部主動發射信號。因此存在潛在的危險，各國婦產科都不建議長時間，多頻次的使用基于超聲發射的胎心監護方式。

2)高頻超聲信號需要耦合劑方便能量穿透腹部到達胎兒。通常胎心監護使用的超聲頻率為500kHz到2MHz范圍。這樣的超聲信號衰減很快，需要良好的耦合媒介傳輸。在胎心監護使用中，用耦合劑涂抹在孕婦腹部，已達到傳遞超聲信號的目的。這樣使用非常不方便，也不可能佩戴使用。只能每次使用的時候，寬衣解帶涂抹耦合劑。

3)這種基于超聲發射的的監護儀器，需要使用探頭正對胎兒胎心，才可以準確的探測信號，否則無法接受到胎心反射信號。嚴重時無法測量，或者測量恨不準確。只有有經驗的醫生能夠快速找到胎心位置，并用探頭測量。限制的孕婦自己使用的可能。

由于以上原因，基于超聲發射的監護儀器通常被醫院使用，而為了實現家用化和普及化，可行的方案是采用傳感器被動的采集胎心信號。可是在胎心監測的應用中，靈敏的被動傳感器，又容易受到其他背景噪聲信號的干擾。這種背景噪聲，包括孕婦心跳、呼吸等生理信號，包括環境干擾信號，包括胎兒位置變化帶來的強弱信號變化等等。如何得到希望的數據，特別是在胎心檢測方面，如何滿足復雜微信號的監測以及準媽媽們不需要專業知識就可以明確理解信息內容這樣的需求，是目前急需解決的技術難題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種多維通道傳感器的胎兒胎心數據可視化方法及系統。

根據本發明提供的一種多維通道傳感器的胎兒胎心數據可視化方法，包括：

采集步驟：通過多維通道傳感器采集多個維度的胎心信號數據；

可視化處理步驟：將所述胎心信號數據投射到一維、二維或三維空間；

其中，所述投射包括以下任一種或任多種：

投影：利用構造的投影矩陣，將所述胎心信號數據投射到對應維度的空間；

聚類：使用某一維度的胎心信號數據作為標記，對標記進行聚類分析，以降低作為標記的該維度的胎心信號數據；

主分量分析：對多維通道傳感器進行特征向量分析，對胎心信號數據進行降維；

積分處理：按照指定維度進行積分，將該指定維度上的離散或連續變化的數值由積分處理為該指定維度的能量標量。

優選地，還包括：

顯示步驟：獲取可視化處理步驟輸出的數據并進行顯示；

參數設置步驟：獲取設置的參數，對顯示的內容進行調整。