本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，特別涉及一種基于多通道ehg信號(hào)的產(chǎn)程中胎兒心率變異分析方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、在分娩臨床過(guò)程中，醫(yī)生通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)子宮活動(dòng)(uc)和胎心率(fhr)來(lái)判斷胎兒在子宮內(nèi)的狀態(tài)，并進(jìn)行臨床決策。具體的，在確定了產(chǎn)婦的分娩風(fēng)險(xiǎn)之后，醫(yī)生主要關(guān)注胎兒的fhr的信息，比如基線、變異，加速，減速等特征。其中fhr在子宮收縮(uc)影響下的減速特征更是臨床中的關(guān)鍵特征，比如早期減速、變異減速、晚減速、延長(zhǎng)減速等等，它能提供關(guān)于胎兒潛在的缺氧，酸中毒等風(fēng)險(xiǎn)提示。從而及早的進(jìn)行臨床決策，降低分娩風(fēng)險(xiǎn)。這些減速的特征，最顯著的參考點(diǎn)都是基于uc的過(guò)程。

2、子宮活動(dòng)(uc)監(jiān)測(cè)是分娩監(jiān)測(cè)的重要測(cè)量指標(biāo)之一。傳統(tǒng)的子宮監(jiān)測(cè)方法如子宮內(nèi)壓力導(dǎo)管(iupc)可以充分監(jiān)測(cè)子宮收縮的幅度和頻率；然而，它需要胎膜破裂，并伴有罕見(jiàn)但嚴(yán)重的并發(fā)癥。目前，它的無(wú)創(chuàng)替代方案toco是最廣泛的應(yīng)用。然而，外部toco測(cè)量精度低，并依賴于探頭放置的位置，且僅能反映出子宮壓力的整體變化。

3、子宮肌電圖(ehg)是一種創(chuàng)新的技術(shù)，通過(guò)在母親腹部表面放置電極，測(cè)量子宮生物勢(shì)變化，并提供實(shí)時(shí)圖譜。與toco相比，ehg接觸電極的位置要求較低，能夠提供更精確的子宮活動(dòng)信息，且能通過(guò)多通道電極提供更多的局部測(cè)量信息。這些測(cè)量與子宮收縮的電生理根本原因有關(guān)，因此ehg能夠提供更詳細(xì)的診斷信息。

4、目前產(chǎn)科主要通過(guò)ctg的方式實(shí)現(xiàn)臨床胎兒監(jiān)測(cè)，它是這一種基于toco的技術(shù)。toco本身僅能反映子宮腹部表面的整體機(jī)械力學(xué)變化，敏感性較低，且極易受到toco探頭放置位置的影響，從而發(fā)生錯(cuò)誤的監(jiān)測(cè)，影響到臨床的診斷。因此，需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于多通道ehg信號(hào)的產(chǎn)程中胎兒心率變異分析方法及裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題。

2、為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種基于多通道ehg信號(hào)的產(chǎn)程中胎兒心率變異分析方法，包括以下步驟：

4、s1、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)婦腹部區(qū)域的n個(gè)通道的ehg信號(hào)，其中，n為正整數(shù)；

5、s2、為每個(gè)通道所覆蓋的產(chǎn)婦腹部區(qū)域預(yù)置一經(jīng)驗(yàn)權(quán)重ωi，其中，i取值范圍為1-n；

6、s3、以設(shè)定時(shí)間段為一個(gè)計(jì)算窗口，在設(shè)定頻帶的范圍內(nèi)，計(jì)算每個(gè)通道的均方根rms功率pi，再對(duì)n個(gè)通道的均方根rms功率pi加權(quán)之后的功率序列其中，pit為pi的轉(zhuǎn)置，再對(duì)所述功率序列進(jìn)行歸一化處理，得到功率序列

7、s4、對(duì)多數(shù)功率序列進(jìn)行低通濾波處理，得到全局的腹部表面的子宮活動(dòng)數(shù)據(jù)序列；

8、s5、提取所述子宮活動(dòng)數(shù)據(jù)序列的宮縮特征；

9、s6、將所述宮縮特征輸入到預(yù)先訓(xùn)練的胎兒監(jiān)護(hù)模型中，以判斷胎兒的狀態(tài)。

10、進(jìn)一步地，所述步驟s1中通過(guò)在產(chǎn)婦腹部區(qū)域布置n個(gè)電極實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)n個(gè)通道的ehg信號(hào)。

11、進(jìn)一步地，所述步驟s3中均方根rms功率pi的計(jì)算公式為：

12、

13、n為窗口的長(zhǎng)度，x為ehg信號(hào)采樣點(diǎn)。

14、進(jìn)一步地，所述步驟s4中還包括對(duì)子宮活動(dòng)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行降采樣到設(shè)定頻率。

15、進(jìn)一步地，所述步驟s5具體包括：

16、設(shè)定宮縮基線特征的時(shí)間窗口為設(shè)定時(shí)間窗口，以固定步長(zhǎng)移動(dòng)檢測(cè)窗口中功率序列中的最低值和最高值，并得到最高值和最低值之間的差值pv，以最低值的10％個(gè)點(diǎn)中，計(jì)算其均值作為宮縮基線ucbase；

17、設(shè)定宮縮檢測(cè)的閾值參數(shù)th1＝ucbase+pv/4，有效宮縮的幅度＞2*th1，且幅度持續(xù)大于th1的時(shí)間在第三時(shí)間段；

18、設(shè)定有效宮縮的最大值為宮縮頂點(diǎn)ucpeak，有效宮縮上升沿超過(guò)th1的時(shí)刻ucstart，有效宮縮下降沿小于th1的時(shí)刻ucend；

19、利用腹部設(shè)定的兩個(gè)電極的差分?jǐn)?shù)據(jù)，提取出胎兒心電信號(hào)fecg，并識(shí)別出胎兒心電信號(hào)fecg的r波，計(jì)算rr間隙，以得到fhr序列；

20、以第四設(shè)定時(shí)間段為滑動(dòng)平均計(jì)算窗口，設(shè)定滑動(dòng)周期為第五時(shí)間段，提取fhr序列的基線，以得到胎心率基線fhrbase；

21、以胎心率基線為參考，計(jì)算fhr的變異參數(shù)vfhr＝fhr-fhrbase；

22、將變異參數(shù)vfhr＞第一設(shè)定值的數(shù)據(jù)點(diǎn)，記為待定加速數(shù)據(jù)序列點(diǎn)fhracc，將vfhr<-第一設(shè)定值的數(shù)據(jù)點(diǎn)，記為待定減速數(shù)據(jù)序列點(diǎn)fhrdec，分別對(duì)待定加速數(shù)據(jù)序列點(diǎn)fhracc和待定減速數(shù)據(jù)序列點(diǎn)fhrdec所在的序列位置進(jìn)行計(jì)數(shù)，記下連續(xù)序列位置超過(guò)設(shè)定時(shí)間的開(kāi)始位置和結(jié)束位置，分別得到胎心率加速特征段和減速特征段。

23、進(jìn)一步地，所述胎兒監(jiān)護(hù)模型的訓(xùn)練步驟為：

24、選擇多個(gè)子宮活動(dòng)數(shù)據(jù)序列的特征點(diǎn)宮縮頂點(diǎn)ucpeak、有效宮縮上升沿超過(guò)th1的時(shí)刻記ucstart、有效宮縮下降沿小于th1的時(shí)刻ucend、胎心率基線fhrbase、胎心率加速特征段和減速特征段以及所對(duì)應(yīng)的胎兒的狀態(tài)數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)集；

25、將所述數(shù)據(jù)集劃分為一定比例的訓(xùn)練集和驗(yàn)證集；

26、將所述訓(xùn)練集輸入值神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，得到胎兒監(jiān)護(hù)模型，并采用驗(yàn)證集進(jìn)行驗(yàn)證。

27、本發(fā)明還提供一種根據(jù)上述的基于多通道ehg信號(hào)的產(chǎn)程中胎兒心率變異分析方法的裝置，包括：

28、監(jiān)測(cè)模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)婦腹部區(qū)域的n個(gè)通道的ehg信號(hào)，其中，n為正整數(shù)；

29、預(yù)置模塊，用于為每個(gè)通道所覆蓋的產(chǎn)婦腹部區(qū)域預(yù)置一經(jīng)驗(yàn)權(quán)重ωi，其中，i取值范圍為1-n；

30、計(jì)算模塊，用于以設(shè)定時(shí)間段為一個(gè)計(jì)算窗口，在設(shè)定頻帶的范圍內(nèi)，計(jì)算每個(gè)通道的均方根rms功率pi，再對(duì)n個(gè)通道的均方根rms功率pi加權(quán)之后的功率序列其中，pit為pi的轉(zhuǎn)置，再對(duì)所述功率序列進(jìn)行歸一化處理，得到功率序列

31、低通濾波模塊，用于對(duì)多數(shù)功率序列進(jìn)行低通濾波處理，得到全局的腹部表面的子宮活動(dòng)數(shù)據(jù)序列；

32、提取模塊，用于提取所述子宮活動(dòng)數(shù)據(jù)序列的宮縮特征；

33、判斷模塊，用于將所述宮縮特征輸入到預(yù)先訓(xùn)練的胎兒監(jiān)護(hù)模型中，以判斷胎兒的狀態(tài)；

34、所述監(jiān)測(cè)模塊、預(yù)置模塊、計(jì)算模塊、低通濾波模塊、提取模塊和判斷模塊依次連接。

35、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述的基于多通道ehg信號(hào)的產(chǎn)程中胎兒心率變異分析方法的步驟。

36、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述的基于多通道ehg信號(hào)的產(chǎn)程中胎兒心率變異分析方法的步驟。

37、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明通過(guò)多通道ehg信號(hào)進(jìn)行產(chǎn)程中胎兒心率變異分析，通過(guò)對(duì)每個(gè)通道設(shè)置權(quán)重，提取子宮活動(dòng)數(shù)據(jù)序列的宮縮特征，以準(zhǔn)確判斷胎兒的狀態(tài)。