一種提升胎心音信號采集質量的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及醫用監護【技術領域】，特別是醫用胎兒監護【技術領域】，尤其是涉及一種提升胎心音信號采集質量的方法和裝置。本發明提供的技術方案，利用對宮縮壓數值的判斷，識別出正在進行的宮縮，利用智能化控制超聲發射量的方法，抵消胎心搏動力度變弱、以及子宮肌壁因收縮而密度變大，對超聲阻抗增加、對超聲衰減增大的影響，保證宮縮期間良好的超聲波回波信號，且智能化的控制也不會因為超聲發射量的變化導致不安全的超聲發射，或信號飽和失真，從而得到良好的胎兒心音信號，為后續的處理提供高質量的信號。
【專利說明】一種提升胎心音信號采集質量的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫用監護【技術領域】，特別是醫用胎兒監護【技術領域】，尤其是涉及一種提升胎心音信號采集質量的方法和裝置。
【背景技術】 [0002]超聲多普勒胎兒監護儀都是發射超聲波信號，再接收來自胎兒心臟的超聲回波信號，因為胎兒心臟在不停的搏動，利用超聲多普勒原理，回波信號會有一定的頻率偏移，現在的胎兒監護儀都是解析出該頻率偏移值，因為它是與胎心搏動對應的，所以利用這個頻偏信號就可以通過進一步的處理得到胎兒的心率值。
傳統的胎兒監護儀的超聲發射是一個定值。孕婦在分娩過程中會發生頻繁的宮縮，強宮縮產生時，因臍帶血流阻斷，胎心搏動的力度減弱，同時子宮因收縮密度變大，子宮肌壁對聲阻抗增加，使發射的超聲波信號及對胎心的超聲回波信號都衰減更多，兩個因素使采集到的胎兒心音信號相比于未發生宮縮時會小很多，甚至檢測不到，使得宮縮時胎兒心率曲線計算不出，胎兒監護的效果和效率都受到影響。
而如果一直發射較大的超聲波信號，則一方面會讓孕婦和胎兒一直處在較強的超聲福射中，另一方面在沒有宮縮的時候，則可能獲取的信號過強，導致飽和失真。
另外，目前，根據采集的孕婦子宮壓力信號和胎兒心音信號，雖然也會計算出宮縮壓力強度的特征值，包括，比如時間段內壓力值的和、時間段內壓力值的平均值、時間段內壓力值的平方和、時間段內壓力值的積分值等，或者，計算出胎兒心音信號強弱的特征值，包括:比如心音音頻的幅度、心音音頻的周期性、心音音頻包絡的幅度、心音音頻包絡的周期性、心音音頻包絡的平方和等，但是均只是用于醫生根據實際情況了解，并未用于對超聲波信號的發射進行控制。
所以，現有技術存在缺陷，亟待解決。

【發明內容】

[0003]為克服上述缺陷，本發明的目的即在于一種提升胎心音信號采集質量的方法和裝置。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
一種提升胎心音信號采集質量的方法，包括如下步驟:
步驟I，通過宮縮壓力探頭采集孕婦子宮壓力信號并同時通過超聲多普勒探頭采集胎兒心音信號；
步驟II，在預設時間間隔內，根據所述采集的孕婦子宮壓力信號，求取該時間間隔內的宮縮壓力強度的特征值；
步驟III，將所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較，如果大于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值或者差值超過預設定的范圍，則進入步驟IV，如果小于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值或者差值超過預設定的范圍，進入步驟V ；
步驟IV，增加所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量，并返回步驟II ；
步驟V，減小所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量，并返回步驟II。
進一步的，所述的步驟III，還包括，如果等于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值或者與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的差值在預設定范圍之內，則返回步驟II。
更進一步的，所述的步驟III之后，步驟V之前，還包括，
步驟31，判斷所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較是否之前有大于所述上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的結果，如果有則進入步驟V，如果沒有則返回步驟II。
更進一步的，所述的步驟II之后，步驟III之前，還包括，
步驟21，根據所述同時采集的胎兒心音信號，進行解調及處理后得到的胎兒心音信號強弱的特征值；
步驟22，判斷所述胎兒心音信號強弱的特征值是否在預設范圍內，如果不是，進入步驟III,如果是,貝U返回步驟II。
更進一步的，所述的胎兒心音信號強弱的特征值包括，心音音頻的幅度和\或心音音頻的周期性和\或心音音頻包絡的幅度和\或心音音頻包絡的周期性和\或心音音頻包絡的平方和。
本發明提供一種提升胎心音信號采集質量的裝置，包括:
生理信號采集單元，用于通過宮縮壓力探頭采集孕婦子宮壓力信號并同時通過超聲多普勒探頭采集胎兒心音信號；
宮縮特征計算單元，與所述的生理信號采集單元相連接，用于在預設時間間隔內，根據所述采集的孕婦子宮壓力信號，求取該時間間隔內的宮縮壓力強度的特征值；
宮縮特征比較單元，與所述的宮縮特征計算單元相連接，用于將所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較；
超聲發射控制單元，與所述的宮縮特征比較單元和生理信號采集單元相連接，用于控制增加或者減小所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量。
進一步的，還包括，宮縮特征歷史判斷單元，與所述的超聲發射控制單元相連接，用于判斷所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較是否之前有大于所述上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的結果。
更進一步的，還包括，
胎心特征計算單元，與所述的生理信號采集單元相連接，用于根據所述同時采集的胎兒心音信號，進行解調及處理后得到的胎兒心音信號強弱的特征值。
更進一步的，還包括，
胎心特征比較單元，與所述的胎心特征計算單元相連接，用于判斷所述胎兒心音信號強弱的特征值是否在預設范圍內。
本發明提供的技術方案，利用對宮縮壓數值的判斷，識別出正在進行的宮縮，利用智能化控制超聲發射量的方法，抵消胎心搏動力度變弱、以及子宮肌壁因收縮而密度變大，對超聲阻抗增加、對超聲衰減增大的影響，保證宮縮期間良好的超聲波回波信號，且智能化的控制也不會因為超聲發射量的變化導致不安全的超聲發射，或信號飽和失真，從而得到良好的胎兒心音信號，為后續的處理提供高質量的信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]為了易于說明，本發明由下述的較佳實施例及附圖作以詳細描述。
圖1為本發明的一種提升胎心音信號采集質量的方法的一個實施例工作流程示意圖； 圖2為本發明的一種提升胎心音信號采集質量的方法的另一個實施例工作流程示意
圖；
圖3為本發明的一種提升胎心音信號采集質量的方法的另一個實施例工作流程示意
圖；
圖4為本發明的一種提升胎心音信號采集質量的方法的另一個實施例工作流程示意
圖；
圖5為本發明的一種提升胎心音信號采集質量的裝置的一個實施例示意圖；
圖6為本發明的一種提升胎心音信號采集質量的裝置的另一個實施例示意圖。
【具體實施方式】
[0005]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
如圖1所示，本發明一種提升胎心音信號采集質量的方法具體步驟描述如下:
101、通過宮縮壓力探頭采集孕婦子宮壓力信號并同時通過超聲多普勒探頭采集胎兒心音信號；
系統啟動，開始通過宮縮壓力探頭采集孕婦子宮壓力信號，同時開始通過超聲多普勒探頭采集超聲多普勒胎兒心音信號，監護儀的宮縮壓傳感器被固定在孕婦腹部子宮底位置，感應子宮的壓力，并轉化為電信號；監護儀的超聲多普勒胎心傳感器被被固定在孕婦腹部正對胎心的位置，發射超聲波并獲取胎心回波信號，并轉化為電信號。
102、在預設時間間隔內，根據所述采集的孕婦子宮壓力信號，求取該時間間隔內的宮縮壓力強度的特征值；
宮縮壓力強度的特征值，包括，比如時間段內壓力值的和、時間段內壓力值的平均值、時間段內壓力值的平方和、時間段內壓力值的積分值等，當然可以是上述一種或者多種的任意組合。
103、將所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較，如果大于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值，則進入步驟104，如果小于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值，進入步驟105 ；
將上一個預設時間間隔所計算的宮縮壓力強度的特征值與本次進行對比，當然，還可以選擇將連續預設次數的宮縮壓力強度的特征值與上一次宮縮壓力強度的特征值進行比較，或者本次宮縮壓力強度的特征值比上一次宮縮壓力強度的差值超過預定的范圍。
104、增加所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量，并返回步驟102；
調整超聲多普勒探頭的超聲發射電壓，增加發射電壓，一般來講，可以增加預設固定增量、或增加預設倍數等等。105、減小所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量，并返回步驟102 ；
調整超聲多普勒探頭的超聲發射電壓，減小發射電壓，一般來講，可以減小預設固定增量、或增加預設倍數等等。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。作為本發明的一種提升胎心音信號采集質量的方法另多個實施例；
如圖2、3、4所示，步驟103，還可以包括:
當將所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較，如果等于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值或者與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的差值在預設定范圍之內，則返回步驟102。
如圖2所示:在所述步驟103之后，步驟105之前還包括步驟106:
步驟106，判斷所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較是否之前有大于所述上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的結果，如果有則進入步驟105，如果沒有則返回步驟102。
作為一個優選的實施方式，因為，一般來說，宮縮消退的過程中，宮縮壓力強度會持續減小，有步驟106能更精確的識別宮縮消退過程，使超聲調整更加有效。如圖3、4所示，在所述步驟102之后，步驟103之前還包括步驟107和步驟108:
步驟107，根據所述同時采集的胎兒心音信號，進行解調及處理后得到的胎兒心音信號強弱的特征值；
胎兒心音信號強弱的特征值，包括:比如心音音頻的幅度、心音音頻的周期性、心音音頻包絡的幅度、心音音頻包絡的周期性、心音音頻包絡的平方和等，或者其中一種或者多種的任意組合。
步驟108，判斷所述胎兒心音信號強弱的特征值是否在預設范圍內，如果不是，進入步驟103，如果是，則返回步驟102 ；
如果不在預設范圍內，則判定需要調整超聲探頭的超聲發射能量，如果在預設范圍內，則返回步驟2 ;因為隨胎兒和孕婦個體的不同，不是所有孕婦每次強宮縮的時候，胎心音都會變得很微弱，如果不做胎心音質量的判斷，則可能出現胎心音信號較強的情況下而增加了發射電壓，使信號過強，以致飽和失真，判斷胎心音質量后再調整電壓，則避免了這個風險。
當然，所述的步驟107和步驟108也可以位于所述步驟103之后，步驟104和105之前，或者所述步驟102之前，回步驟101之后，均能達成所需要的技術效果。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。本發明的一種提升胎心音信號采集質量的裝置的一個實施例示意圖,如圖5所示,具體描述如下:
201、生理信號采集單元；
用于通過宮縮壓力探頭采集孕婦子宮壓力信號并同時通過超聲多普勒探頭采集胎兒心音信號；
202、宮縮特征計算單元；
與所述的生理信號采集單元相連接，用于在預設時間間隔內，根據所述采集的孕婦子宮壓力信號，求取該時間間隔內的宮縮壓力強度的特征值；
203、宮縮特征比較單元；
與所述的宮縮特征計算單元相連接，用于將所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較；
204、超聲發射增量單元；
與所述的宮縮特征比較單元和生理信號采集單元相連接，用于增加所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量。
205、超聲發射減量單元；
與所述的宮縮特征比較單元和生理信號采集單元相連接，用于減小所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量。
當然，204和205也可以合并為超聲發射控制單元，與所述的宮縮特征比較單元和生理信號采集單元相連接，用于控制增加或者減小所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，本發明的一種提升胎心音信號采集質量的裝置，如圖6所示，還包括:
206、宮縮特征歷 史判斷單元；
與所述的超聲發射減量單元相連接，用于判斷所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較是否之前有大于所述上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的結果。
207、胎心特征計算單元；
與所述的生理信號采集單元相連接，用于根據所述同時采集的胎兒心音信號，進行解調及處理后得到的胎兒心音信號強弱的特征值。
208、胎心特征比較單元；
與所述的胎心特征計算單元相連接，用于判斷所述胎兒心音信號強弱的特征值是否在預設范圍內。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種提升胎心音信號采集質量的裝置，其特征在于，包括: 生理信號采集單元，用于通過宮縮壓力探頭采集孕婦子宮壓力信號并同時通過超聲多普勒探頭采集胎兒心音信號； 宮縮特征計算單元，與所述的生理信號采集單元相連接，用于在預設時間間隔內，根據所述采集的孕婦子宮壓力信號，求取該時間間隔內的宮縮壓力強度的特征值； 宮縮特征比較單元，與所述的宮縮特征計算單元相連接，用于將所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較； 超聲發射控制單元，與所述的宮縮特征比較單元和生理信號采集單元相連接，用于控制增加或者減小所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量。
2.根據權利要求1所述的一種提升胎心音信號采集質量的裝置，其特征在于，還包括，宮縮特征歷史判斷單元，與所述的超聲發射控制單元相連接，用于判斷所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較是否之前有大于所述上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的結果。
3.根據權利要求1或2所述的一種提升胎心音信號采集質量的裝置，其特征在于，還包括， 胎心特征計算單元，與所述的生理信號采集單元相連接，用于根據所述同時采集的胎兒心音信號，進行解調及處理后得到的胎兒心音信號強弱的特征值。
4.根據權利要求3所述的一種提升胎心音信號采集質量的裝置，其特征在于，還包括， 胎心特征比較單元，與所述的胎心特征計算單元相連接，用于判斷所述胎兒心音信號強弱的特征值是否在預設范圍內。`
5.一種提升胎心音信號采集質量的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟I，通過宮縮壓力探頭采集孕婦子宮壓力信號并同時通過超聲多普勒探頭采集胎兒心音信號； 步驟II，在預設時間間隔內，根據所述采集的孕婦子宮壓力信號，求取該時間間隔內的宮縮壓力強度的特征值； 步驟III，將所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較，如果大于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值或者差值超過預設定的范圍，則進入步驟IV，如果小于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值或者差值超過預設定的范圍，進入步驟V ； 步驟IV，增加所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量，并返回步驟II ； 步驟V，減小所述超聲多普勒探頭的超聲發射能量，并返回步驟II。
6.根據權利要求5所述的一種提升胎心音信號采集質量的方法，其特征在于，所述的步驟III，還包括，如果等于上一次計算的宮縮壓力強度的特征值或者與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的差值在預設定范圍之內，則返回步驟II。
7.根據權利要求6所述的一種提升胎心音信號采集質量的方法，其特征在于，所述的步驟III之后，步驟V之前，還包括， 步驟31，判斷所述宮縮壓力強度的特征值與上一次計算的宮縮壓力強度的特征值進行比較是否之前有大于所述上一次計算的宮縮壓力強度的特征值的結果，如果有則進入步驟V，如果沒有則返回步驟II。
8.根據權利要求5或7所述的一種提升胎心音信號采集質量的方法，其特征在于，所述的步驟II之后，步驟III之前，還包括， 步驟21，根據所述同時采集的胎兒心音信號，進行解調及處理后得到的胎兒心音信號強弱的特征值； 步驟22，判斷所述胎兒心音信號強弱的特征值是否在預設范圍內，如果不是，進入步驟III,如果是,貝U返回步驟II。
9.根據權利要求8所述的一種提升胎心音信號采集質量的方法，其特征在于，所述的胎兒心音信號強弱的特征值包括，心音音頻的幅度和\或心音音頻的周期性和\或心音音頻包絡的幅度和\或 心音音頻包絡的周期性和\或心音音頻包絡的平方和。
【文檔編號】A61B8/00GK103610472SQ201310564921
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】陳德偉, 譚娟鵑, 尹新 申請人:深圳市理邦精密儀器股份有限公司