胎儿心率采集信号噪声滤波电路设计及仿真

胎心仪使用硅晶传感器对孕妇孕期体内胎儿心率进行无创监测,胎儿心率是一种微弱信号,信噪比低且母体干扰信号强,包含大量与胎儿心率相似的低频信号,都使胎心信号解析十分困难。本文提出了一种应用于单晶片收发模式胎心仪的多级MFB(Multiple Feedback,无限增益多路反馈电路)滤波电路,此电路对微弱的胎心音进行放大和滤波预处理,并使用软件仿真的方法合理选择滤波电路参数,经过滤波预处理的心率信号进入CPU进行自相关算法得到心率数值。最终实验结果表明:经过此多级MFB滤波电路的胎心音信号信噪比高,滤除高频干扰和大部分低频信号的同时有效保留胎儿心脏搏动波形,从而使胎心计探头在胎心30mm范围内能准确的得到胎儿心率,且扬声器播放音频无杂音。

基于小波变换的多普勒胎儿心率检测研究

为了解决从超声多普勒胎儿心脏回波信号中提取胎音信号时,去除各种干扰和噪声的问题,分析了超声多普勒回波信号的特点,应用了基于小波变换的阈值去噪方法,并对该方法的去噪阈值和原始噪声方差的估计进行了研究.在实际应用中对该阈值算子的系数作了改进,使得该算法能根据实际信号的强度、噪声的方差以及分解的层数,自适应地得到不同尺度的去噪阈值.通过对实际超声多普勒回波信号的处理,信噪比比传统滤波法提高至少5倍以上,能有效地提取出胎儿心音信号,较准确地计算出胎儿心率值.

一种用于测量胎儿心率的改进自相关算法

在围产期对胎儿心率进行监护是非常重要的 ,超声 Doppler测量胎心率是最常用的无创方法。但是 ,由于 Doppler信号成分很复杂 ,从而使信号处理比较困难。我们提出了一种改进的自相关方法—指数加权自相关方法 ,并在其中利用了自适应技术。通过临床试验发现 ,与以前的方法相比 ,使用这种方法从超声 Doppler信号中提取的胎心率较准确 。

一种用于检测胎儿心率的改进自相关算法

在分析传统自相关算法的基础上,提出了一种改进的自相关算法.该算法通过自适应控制,实时调整控制因子,使自相关函数随时延的衰减程度在不同的胎心率值下不同,始终保证自相关函数最大周期峰值在第一周期处,有效地克服了传统算法在超声多普勒胎儿心率检测时易造成心率加倍或减半的误判现象.对该算法进行了优化,使得计算量减少为原来的18%,速度提高了近6倍,同时由于除去了大量不与心率值对应的点,降低了干扰信号对心率值的影响.

小波变换去噪方法在多谱勒胎儿心率提取中的应用研究

为了从超声多谱勒胎音信号中提取胎音信号,获得平滑的胎心率曲线,并计算胎心率,必须去除信号提取过程中的各种干扰和噪声。对平均频移算法获得的多谱勒信号的平均频率曲线采用小波变换中的五层强制去噪方法,使后续的相关计算能得到平滑的胎音信号,从而方便计算胎儿的心率。通过对实际超声多谱勒胎音信号的处理,获得了较好的结果,提取出了稳定、平滑的胎心率曲线,较准确地计算出了胎心率。

数字式胎儿心率计的设计与实现

提出一种对胎儿心动信号做实时处理的方法． 利用快速傅氏变换在频域上直接从多普勒信号中求得胎儿心率． 采用该方案的袖珍式胎儿监护仪具有较强的抗干扰能力， 硬件简单， 适应性强．

基于单片机的胎儿心率信号检测处理方法

介绍一种采用单片机组成的胎儿心率监护仪的基本结构和工作原理。为了满足对胎儿心率信号检测的实时性 ,缩短信号处理的运算时间。提出了一种自相关函数的计算方法。较为详细的介绍了对胎儿心率的实时采样与信号处理的实现方法。该技术并已获临床应用。临床试用表明 ,能较有效克服检测信号中的随机噪声干扰 ,大大提高仪器的检测精度 ,满足对临床的实际使用要求。

基于DSP技术的超声多普勒胎儿心率检测的新算法研究

提出一种新的胎儿心率检测算法--心率值抽样自相关方法。该方法只进行与胎儿心率对应的自相关计算,从抽样自相关结果中找出最大值以确定胎儿的心率,并且已成功地将其应用于自行设计的基于DSP的超声多普勒胎儿监护系统中。

用小波变换的模极大值提取胎儿心率的方法

对胎儿监护的主要方法是监听胎儿心率 ,而超声多普勒测量胎儿心率是一种很好的无创方法。但是 ,由于测量得到的原始信号成分非常复杂 ,干扰严重 ,从而使其对胎心率的提取造成很大困难。本文利用小波变换系数的模的平方值与信号奇异性指数之间的关系 ,从超声回波信号中提取出了胎儿的心率。由于噪声的小波变换系数随尺度的增大而减小 ,因此 ,该方法具有较高的抗干扰能力。通过模拟仿真和实际信号处理 ,证明该方法能准确地从超声多普勒信号中提取胎心率信号。

基于Lab Windows/CVI的多路胎儿心率采集分析系统

介绍了美国NI公司的虚拟仪器开发平台Labwindows/CVI及其在胎儿心率数字信号采集分析系统中的应用,讨论了该系统的硬件、软件配置及结构和功能。

盐酸利托君致胎儿心率失常1例

病例：患者，女，25岁，因“停经32 1/7周，腹胀半天、无痛性阴道流血5小时”，于2009年2月5日入院。主诉：无肝炎、心脏病史，本次怀孕期间无感冒发热、毒物接触史；孕282 2/7曾出现无诱因的无痛性阴道出血给予硫酸镁、地塞米松保胎治疗。入院后查体：系统检查无明显异常。产科检查：宫高29cm，腹围96cm，胎儿重量估值为1．8kg，胎儿位置为枕左前位，胎心142次／分，头先露，未破膜，可及不规则宫缩。实验室检查：尿常规、大便常规、肝肾功能、心电图、阴道分泌物培养及血凝四项正常；

一种基于小波变换的多普勒胎儿心率信号去噪算法

为了有效的从超声多普勒胎儿心脏回波信号中提取胎心率,分析了多普勒回波信号的特点,通过空域相关法估计了原始噪声方差,提出了一种自适应去噪阈值计算方法,该算法能根据实际信号的强度、噪声的方差以及分解的层数,自适应的得到不同尺度的去噪阈值。最后通过对实际超声多普勒回波信号的处理,能有效地降低噪声,提取出胎儿心音信号,较准确地计算出胎儿心率值。

基于DSP的胎儿心率信号检测处理方法

介绍了一种采用DSP组成的胎儿心率监护仪的基本结构和工作原理,重点说明了胎儿心率算法的实现。通过实际验证,基本上能准确实时得到胎儿心率。

产时胎儿心率变异相关量化参数在胎儿酸血症的预测价值

目的评估产时胎儿心率变异相关量化参数对于胎儿酸血症的预测能力。方法回顾分析2018年6月1日至2020年8月31日首都医科大学附属北京妇产医院使用母胎Holter监测的75例患者。分娩后立即抽取脐动脉血,将胎儿酸血症定义为脐动脉血pH<7.20。记录胎儿心电图(FECG)为基础衍生的与胎儿心率变异相关的量化参数,即胎儿心率短变异(STV),胎儿心率高变异周期所占比例(PEHV)、胎儿心率低变异周期所占比例(PELV),分析对比上述3项胎儿心率参数,并计算受试者工作特征曲线(ROC)的曲线下面积(AUC)。结果共63例入组患者。酸血症组STV(5.91±1.17)ms明显低于非酸血症组STV(8.46±2.05)ms,酸血症组PELV(17.45±7.86)%则明显高于非酸血症组PELV(11.26±5.46)%,差异均有统计学意义(P<0.05)。根据酸血症组及非酸血症组数据绘制ROC曲线并计算AUC值、敏感度、特异度及约登指数,STV分别为0.84、0.94、0.26、0.68,PEHV分别为0.64、0.50、0.19和0.31,PELV为0.71、0.94、0.62、0.32。结论母胎Holter监测可得到胎儿心率STV、PEHV、PELV变异相关量化参数,胎儿酸血症者中STV明显降低,PELV明显升高,STV及PELV对胎儿酸血症具有预测价值。

平移不变小波去噪法在胎儿心率提取中的应用

用传统的小波阈值法对超声多普勒胎儿心脏回波信号进行去噪处理时会产生Psuedo-Gibbs现象,影响了去噪效果和胎儿心率值的提取。为了解决这个问题,在此基础上提出了平移不变小波法去噪。实验结果表明,该方法有效的抑制了Psuedo-Gibbs现象,剔除了信号中的噪声,识别出被噪声淹没的有用信号,有利于心率值的提取。

一种MEMS胎儿心率测量仪的设计与仿真

针对传统胎儿心率测量仪价格昂贵、对胎儿具有一定副作用等缺点,运用MEMS加速度传感器,设计了一个高安全性的便携式胎儿心率测量仪。设计了加速度信号低通滤波放大电路并在ORCAD上进行了仿真,仿真结果表明该低通滤波电路能够较好的得到低频率胎心率信号。对于胎儿心率信号采用自相关函数法和频谱分析相结合的信号处理算法,MATLAB仿真结果表明此算法能有效的去除噪声。

便携式胎儿心率监护系统的设计

设计一个带有远程传送功能的便携式胎儿心率监护系统。采用基于LMS的自适应滤波算法,再经过胎儿心电增强与平滑算法准确得到胎儿的心率,并通过蓝牙与移动智能终端通信,可将胎儿心率远程传送给妇产科医生进行临床诊断。利用24位的高精度采样芯片ADS1298和FPGA器件实现了一个具有远程传送功能的便携式胎儿心率监测系统,完成胎心的实时提取以及胎儿心率的自动分析处理等功能。仿真与实验结果均表明,在采样率为2KS/s,自适应滤波阶数为16,步长为0.25时,经过1.8s可以获得稳定准确的胎儿心率。该胎心监护系统体积小、重量轻、方便携带、操作简单,很适合家庭使用,实现了对胎心监护的远程移动医疗。

从行业标准看国内市场上超声多普勒胎儿监护仪、超声多普勒胎儿心率仪存在的主要质量问题

超声多普勒胎儿监护仪（监护仪）利用连续波或脉冲波超声多普勒原理，在围产期对胎儿进行连续监护，并在出现异常时及时提供报警信息。超声多普勒胎儿监护仪由超声探头、宫缩压力传感器及主机组成，具有检测和贮存胎心率、宫缩数据的功能，并可设置报警。功能复杂的设备还具备胎儿心电监护、母亲无创血压、无创血氧饱和度、脉率等监护功能。

胎儿心率信号的替代数据分析

利用基于关联维数的振幅调节傅里叶变换的替代数据法对健康的和病态的胎儿心率(Fetal heart rate,即FHR)时间序列进行了分析,给出了胎儿心率时间序列非线性和混沌特性的判定方法,计算结果表明健康的胎儿心率信号的混沌判据S>2,非线性t检验t>tα,f,说明健康信号具有非线性混沌特性;而病态的胎儿心率信号的混沌判据S<2,说明病态信号不具有混沌特性。

Wigner_vill分布在多普勒胎儿心率提取中的应用研究

在围产期对胎儿进行监护是十分必要的。目前国际上最通用的胎儿监护方法就是对胎儿心率（FHR）进行监测，FHR可以通过多种方法得到，超声多普勒测量技术是最常用也是日前最好的方法。但是，由于母体心脏运动及血液流动等各种因素的影响，使信号成分很复杂，是典型的非平稳信号，从而导致了信号处理复杂性和困难性。