基于腹电信号的自动胎儿诊断算法的研究

目的电子胎心监护是通过连续监测胎心率和宫缩的变化对胎儿宫内状态进行评估的重要手段,但对电子胎心监护的传统人工诊断存在主观性高和一致性低的局限。与超声多普勒法相比,经腹电信号法允许更长时间的监护,且受个体差异影响小,但国内缺乏精确的基于腹电信号的自动胎儿诊断算法。为此本研究提出了一种创新算法,旨在提高胎儿诊断的准确性和效率,并为国内临床医生提供有效的决策支持工具,提升医疗服务质量。方法本算法首先采用稳定有效的多任务深度学习网络对腹电信号提取到的胎心率进行分析得到胎心率参数(基线、加速和减速的起止时间),同时通过由腹电信号滤波得到的子宫肌电信号进行宫缩识别获取宫缩参数(宫缩频率和起止时间)。对提取的上述参数进行整理后结合电子胎心监护应用专家共识进行胎儿监护结果的诊断。结果通过分析89例同时采用腹电式动态胎儿监护仪和多普勒胎儿监护仪的20 min监护记录,算法在无激惹试验反应型的识别上表现出76.09%的敏感度和97.22%的阳性预测值,宫缩应激试验Ⅰ类的敏感度为88.89%,阳性预测值为68.09%,整体准确率达到77.53%。结论该算法在与医生诊断结果的对比中展现出较高的一致性,为提高临床决策质量和医疗服务提供了一个创新的辅助工具。

电针不同穴位对大鼠子宫平滑肌电活动的影响

目的：比较电针不同穴区对子宫肌电活动的影响。方法：共79只Wistar大鼠,包括40只正常未孕和39只已孕18-19 d的临产大鼠,用1.5%氯醛糖（50 mg/kg）和25%乌拉坦（420 mg/kg）混合液腹腔麻醉。前者随机分为对照、内关、合谷、三阴交组,每组10只;后者随机分为对照、内关和三阴交组,每组13只。腹壁切开后,于左侧中段子宫浆膜下埋藏一对针式不锈钢电极,记录子宫平滑肌肌电活动。电针取双侧“内关”“合谷”“三阴交”,刺激参数为：频率2/15 Hz,强度1-2 mA,持续20 min。结果：1）在正常非孕鼠上,与对照组比,电针“三阴交”后,子宫肌电爆发波的频率及幅度、慢波的幅度明显增加（P〈0.05）;电针“合谷”对爆发波的频率有类似“三阴交”的作用;而电针“内关”穴后,爆发波的频率及幅度和慢波的频率明显降低（P〈0.05）。与内关组比较,“三阴交”“合谷”电针期间和停电针后0-5 min大多数指标均有显著性差异（P〈0.05,0.001）。2）在妊娠后期大鼠上,与对照组比,电针“三阴交”后,子宫肌电的爆发波频率和幅度及慢波的幅度增加（P〈0.05）且持久;电针“内关”穴后,子宫肌电爆发波、慢波的频率明显减低（P〈0.05）;两组相比,爆发波的频率和幅度、慢波波幅电针期间和停针后许多时程均有显著性差异（P〈0.05）。结论：电针“三阴交”和“合谷”穴可兴奋子宫平滑肌的电活动,“三阴交”穴的作用更强,而电针“内关”穴则抑制子宫肌的电活动,不同穴位的作用具有相对特异性。

小波变换方法去除体表子宫电信号中母体心电干扰

母体心电干扰严重影响了EHG信号的质量.为了解决以往算法中不能有效区分MECG干扰和EHG信号的问题,利用MECG干扰的波形特点,采用了基于小波变换的奇点检测以及模型极大值信号重建的方法去除EHG信号中的MECG干扰.该方法对EHG信号无影响,经临床实验取得了很好的去噪效果.该算法计算简单,可以实现EHG信号的实时处理,该研究的结果还可以用于被ECG信号污染的其它生理电信号的去噪.

基于子宫肌电的宫缩监测系统设计

目的:开发一款便携式子宫肌电宫缩监测系统,通过记录子宫肌电(EHG)信号、压力分娩计(TOCO)采集的信号和孕妇感知的打标信号监测孕妇宫缩情况。方法:系统主要由电极和压力传感器、信号采集模块构成,基于微控制器单元(MCU)的下位机固件开发以及上位机采集界面的设计,选择八导联方式获取孕妇腹部表面的EHG信号,使用TOCO记录孕妇腹部的形变程度,同时设计打标按键,当孕妇感知有宫缩时用于手动记录。将采集到的信号在单片机部分进行整合和发送,当缓存数据包满后,以蓝牙的方式发送数据,上位机的应用软件完成数据接收、显示和存储。使用开发的子宫肌电宫缩监测系统采集20名健康孕妇的临床数据,对其功率谱(PSD)、均方根(RMS)、峰值频率(PF)、中值频率(MDF)和样本熵(SamEn)进行特征值分析。结果:EHG记录系统可以实时记录孕妇EHG信号,且记录的TOCO和EHG信号具有良好的一致性,对于足月有宫缩的孕妇均能监测到宫缩情况,而宫缩与非宫缩的PSD、RMS、PF及SamEn结果存在显著性差异。结论:子宫肌电宫缩监测系统可有效实时记录EHG信号,为实现长时间监测孕妇宫缩和预测早产提供便利。

宫缩与非宫缩状态下子宫肌电信号特征研究

目的利用体表子宫肌电信号的分析实现宫缩和非宫缩状态的识别。方法利用Monica AN24母胎监护仪采集10名孕期和10名临产期孕妇的子宫肌电信号,然后提取了子宫肌电信号线性和非线性特征参数及其变化率,特征参数包括均方根、峰值频率、中值频率、平均频率、小波包分解系数方差和时间可逆性。使用统计学方法对提取的数据特征进行单因素方差分析,比较了临产组和孕期组中宫缩段和非宫缩段信号的差异。结果组内宫缩段信号与非宫缩段信号、组间宫缩段信号与非宫缩段信号的特征差异具有统计学意义(P<0.05)。结论子宫肌电信号的研究为子宫收缩的识别与监测提供了重要的参考价值。