[發明專利]一種針對超聲多普勒胎心信號的質量評估方法

有效

• 申請號: 202010211583.8
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111407315B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 黃海;姚劍;季晨鵬;劉楚琦
• 申請（專利權）人: 浙江大學溫州研究院
• 主分類號: A61B8/02
• 分類號: A61B8/02;A61B5/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 王琛

本發明公開了一種針對超聲多普勒胎心信號的質量評估方法，該方法通過自相關運算和變異系數計算分別提取出胎心信號的周期性特征與能量分布特征，并基于神經網絡建立的特征值?信號質量關系模型，實現信號質量評估指數的計算。本發明方法簡便且易于實現，能夠有效評價胎心信號的質量情況，可有效輔助孕婦尋找到合適的胎心檢測位置，避免檢測到干擾信號的情況，從而提高胎心檢測的準確性。

技術領域

本發明屬于信號質量評估技術領域，具體涉及一種針對超聲多普勒胎心信號的質量評估方法。

背景技術

胎心率在一定程度上可以反映胎兒心功能健康狀況，胎心率的正常變化能夠表征胎兒中樞神經系統、植物神經調節功能正常，胎兒儲備功能良好。胎心率監測是圍產期健康監護的主要方法之一，可以獲取到胎兒發育過程中的異常狀態信息，從而提醒孕婦及時治療，保障孕婦與胎兒的健康。應用胎心監測技術可以減少胎兒宮內窘迫、胎兒腦損害、胎死宮內、新生兒窒息和死亡的發生率，提高圍產期的婦幼保健質量。

如今，家用胎心儀已廣泛應用，可以在家庭場景下隨時實現胎心檢測，監測胎兒的發育情況，以降低孕期風險。但目前的家用胎心儀受限于檢測靈敏度，通常存在胎心檢測范圍較小的問題，孕婦在缺乏醫學專業知識的情況下，難以找到準確的胎心檢測位置，同時還容易檢測到與胎心頻率相近但存在范圍更廣的臍帶血流聲等干擾信號，從而影響胎心率的準確檢測，使胎心儀未能發揮應有的效果與作用。

對胎心信號進行信號質量評估，將當前位置所檢測到的胎心信號質量信息反饋給孕婦，可以有效幫助孕婦尋找到合適的胎心檢測位置，避免檢測到干擾信號，提高胎心檢測的準確性。同時胎心信號質量評估還可以為胎心率的計算結果提供可信度判斷，防止非胎心信號對胎心率計算算法的影響，提高胎心率計算算法的抗干擾能力。因此，對胎心信號進行信號質量評估，可以有效提升胎心儀的檢測效果。

申請號為201611229064.4的中國專利提出了一種胎心檢測最佳位置的確定方法及系統，其通過歷次胎心檢測中的最佳位置結合胎兒發育的球體模型來判斷本次胎心檢測的最佳位置，但該方法將信號強度最大點作為胎心檢測的最佳位置，未考慮非胎心信號的影響，容易受到干擾。

申請號為201610069686.9的中國專利提出了確定胎兒監護設備中探頭位置的方法及裝置，其通過在顯示屏上顯示胎心信號的波形幅度、不同周期差值與不同周期的相關度來判斷探頭是否處于最佳胎心位置，但該方法使用信號周期差值的變化趨勢作為信號相關度，不適用于低信噪比情況，抗干擾信號能力較差，另外只考慮了信號幅度與信號周期，容易受到同為周期信號的臍帶血流聲的干擾，影響胎心檢測。

上述方法在一定程度上有利于尋找胎心檢測的最佳位置，但都容易受到干擾信號的影響，存在一定的局限性。

發明內容

鑒于上述，本發明提供了一種針對超聲多普勒胎心信號的質量評估方法，該評估方法在進行胎心檢測的過程中，對超聲多普勒胎心信號進行評價，將當前位置所檢測到的胎心信號質量信息反饋給孕婦，可以有效幫助孕婦尋找到合適的胎心檢測位置，避免檢測到干擾信號，提高胎心檢測的準確性，對提升胎心儀的檢測效果有較大幫助。

一種針對超聲多普勒胎心信號的質量評估方法，包括如下步驟：

(1)獲取大量的胎心信號，人工對這些胎心信號進行質量分級并為每一胎心信號打上等級標簽；

(2)計算提取每一胎心信號的周期性特征量；

(3)計算提取每一胎心信號的能量分布特征量；

(4)將胎心信號的等級標簽、周期性特征量和能量分布特征量組成作為樣本，每一胎心信號即對應一個樣本，利用大量樣本對BP神經網絡進行訓練，得到用于超聲多普勒胎心信號的質量評估模型；