[發明專利]一種單導聯胎兒心電信號提取方法

在審

• 申請號: 202110797117.7
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113545786A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 陳廣元;王湖斐;呂運朋;馬亞東;陳連喜
• 申請（專利權）人: 河南華南醫電科技有限公司
• 主分類號: A61B5/318
• 分類號: A61B5/318;A61B5/344;A61B5/346;A61B5/352;A61B5/00
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 張彭魁

本發明涉及一種單導聯胎兒心電信號提取方法，包括，接收腹壁電極從母體腹壁監測到的母胎混合信號；定位母胎混合信號中的多個R波波峰位置，截取R波波峰前后M時間長度的數據形成多個母體心搏數據；將多個母體心搏數據組成n維矩陣A，對矩陣A做至少兩次SVD分解，形成矩陣C；矩陣C平均形成母體心搏模板；用母胎混合信號減去母體心搏模板，得到胎兒心電信號。通過本發明提出的單導聯胎兒心電信號提取方法具有運算量小、復雜度低、實時性好等優點。

技術領域

本發明涉及心電監測技術領域，具體涉及一種單導聯胎兒心電信號提取方法。

背景技術

近年來，胎兒心電提取技術有了極大發展，但現有的胎兒心電提取技術大多建立在多導聯采集系統之上，需要一路胸導聯采集母體心電信號及多路腹部導聯采集母胎混合信號，將母體心電信號作為參考導聯來進行后續的處理。這種多導聯采集體系實現較為繁瑣；在后續信號處理中母體信號中的噪聲也會不同程度地被引入胎兒心電信號中；胸導聯和腹部導聯母體信號的同步性和相關性也直接影響到后續胎兒心電信號的分離和提取。與此同時，基于多導聯采集體系的盲源分離算法運算較為復雜，分離后的信號需要一定判別才能確定為胎兒心電信號，實時性難以保障，無法實現從單頻道的混合信號中提取胎兒心電。此外，胎兒心電信號的微弱性導致胎兒心電信號極易被幅值較高的母體心電信號和噪聲掩蓋。如何從低信噪比的母胎混合信號中提取出胎兒心電信號也是一項挑戰。

發明內容

本發明的目的是提供一種單導聯胎兒心電信號提取方法，以解決不能從單導聯的母胎混合信號中提取胎兒心電的問題，并提供一種低信噪比胎兒心電信號提取方案。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種單導聯胎兒心電信號提取方法，包括，接收腹壁電極從母體腹壁監測得到的母胎混合信號；定位母胎混合信號中的多個母體心博R波波峰位置，截取R波波峰前后M時間長度的數據形成n個母體心搏數據；將n個母體心搏數據組成M×N維矩陣A，對矩陣A至少兩次做SVD分解形成矩陣C；形成的所述矩陣C做平均形成母體心博模板；用已定位母體心搏位置的母胎混合信號減去母體心博模板，得到胎兒心電信號。

進一步地，所述矩陣A做兩次SVD分解，第一次SVD分解形成矩陣B，對矩陣B進行第二次SVD分解得到矩陣C，通過矩陣C提取母體心搏數據，重構后平均得到母體心搏模板。

進一步地，使用TEO能量算子和自適應閾值法定位母胎混合信號中的母體R波波峰位置。

進一步地，母胎混合信號在確定R波波峰位置之前通過濾除基線漂移、50Hz工頻干擾進行預處理。

進一步地，計算母胎混合信號中母體R波定位點左右0.05s內的平均能量將作為判定初始閾值進行自適應迭代。

進一步地，得到所述胎兒心電信號后，通過計算所述胎兒心電信號中母體R波定位點左右0.05s內的平均能量，判斷該段平均能量是否小于閾值，若小于閾值則認為母體心搏被成功消除，直接得到胎兒心電信號；若不小于，則使用加權母體心搏模板對該處母體心搏進行二次消除，消除后重新得到胎兒心電信號。

進一步地，根據平均能量和閾值的差值設定權值對母體心搏模板加權。

進一步地，M為0.5倍的平均RR間期。

進一步地，使用TEO能量算子和自適應閾值對所述胎兒心電信號定位R波位置，并計算胎兒心率。

本發明的有益效果：

本發明至少兩次做SVD分解得到母體心博模板，通過本發明提出的單導聯胎兒心電信號提取方法具有運算量小、復雜度低、實時性好、魯棒性好等優點。

附圖說明

圖1為一種單導聯胎兒心電信號提取方法中單導聯胎兒心電信號提取方法流程圖；

圖2為一種單導聯胎兒心電信號提取方法中母胎混合信號示意圖；