经腹部自动提取胎儿心率的方法研究
本文选题:胎心率 切入点:TMS320C6713 出处:《中南民族大学》2012年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:胎儿心率实时监测作为临床用于评价胎儿宫内健康状况的重要检测方法,对判断宫内胎儿是否窘迫、保障围产期孕妇和胎儿的安全具有十分重要的作用。目前,通过电极直接从孕妇腹部提取混合心电信号,并将孕妇心电信号和胎儿心电信号分离,从分离的胎儿心电信号中获取胎儿心率是一种最理想的非侵入式检测方法。一方面,由于孕妇腹部心电信号的提取易受孕妇肌肉收缩、呼吸、肌电和其他干扰噪声的影响,另一方面,胎儿心电信号的QRS复波幅度约为60μV,其能量不及腹部混合心电信号能量的四分之一,并且胎儿心电信号的提取还受电极的置放部位,以及胎儿的实际孕周和胎儿在宫内的位置的影响。这些问题使得孕妇腹部混合心电信号的提取以及胎儿心电信号的分离都面临巨大挑战。 本文通过对近年来胎心率检测方法的研究,确立了以TI公司的浮点型DSP芯片TMS320C6713和专用心电检测的模拟前端系列产品芯片ADS1298为核心来完成胎儿心率自动提取的设计方案,在DSP处理器的控制下,由模拟前端ADS1298完成三通道腹部混合心电信号的放大与采集,然后设计数字滤波器去除噪声对混合心电信号的干扰,再采用改进的独立分量分析方法从三通道混合心电信号中分离出胎儿心电信号,最后计算得到胎心率。由实验结果可以看出:该系统能可靠地检测孕妇腹部混合心电信号,并能准确提取胎儿心率。 该系统具有便携、低功耗特性,适合长程动态对胎儿进行监护,,为围产期孕妇子宫内胎儿的健康状况提供可靠依据,对提高围产期母婴健康水平具有重要意义。
[Abstract]:The real-time monitoring of fetal heart rate, as an important method for clinical evaluation of fetal health status, plays an important role in judging fetal distress and ensuring the safety of pregnant women and fetuses during perinatal period. It is an ideal non-invasive method to extract mixed ECG signals from pregnant women's abdomen directly by electrode, and to separate maternal ECG signals from fetal ECG signals and obtain fetal heart rate from separated fetal ECG signals. The extraction of abdominal ECG signals of pregnant women is easily affected by muscle contraction, respiration, electromyography and other interference noise. On the other hand, The amplitude of QRS complex wave of fetal ECG signal is about 60 渭 V, which is less than 1/4 of the energy of abdominal mixed ECG signal. And the actual gestational weeks of the fetus and the position of the fetus in the uterus. These problems make the extraction and separation of fetal ECG signals from the abdomen of pregnant women face great challenges. Based on the research of fetal heart rate (FHR) detection methods in recent years, a design scheme of automatic fetal heart rate extraction is established based on TI's floating-point DSP chip TMS320C6713 and a series of analog front-end ADS1298 chips for special ECG detection. Under the control of DSP processor, the three-channel abdominal mixed ECG signal is amplified and collected by analogue front-end ADS1298. Then digital filter is designed to remove the noise from the mixed ECG signal. An improved independent component analysis (ICA) method was used to separate fetal ECG signals from three-channel mixed ECG signals. Finally, the fetal heart rate was calculated. The experimental results show that the system can reliably detect mixed ECG signals in pregnant women's abdomen. And can accurately extract fetal heart rate. The system has the characteristics of portable and low power consumption. It is suitable for long-term dynamic fetal monitoring and provides reliable basis for the fetal health status in the womb of perinatal pregnant women. It is of great significance to improve the maternal and infant health level during perinatal period.
【学位授予单位】:中南民族大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:R318.0
【参考文献】
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本文编号:1645063
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