一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法及系统，该方法包括：对信号采集区域进行划分和编号，得到信号采集子区域集；随机选取信号采集子区域集内的部分子区域并获得对应的心电信号；基于分类器根据心电信号对信号采集子区域集进行信号质量预估，得到信号质量置信度；根据信号质量置信度调整电极位置，得到电极配置结果。该系统包括：划分模块、选取模块、预估模块和调整模块。通过使用本发明专利技术，能够得到最优电极配置方案。本发明专利技术作为一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法及系统，可广泛应用于胎心电监护领域。可广泛应用于胎心电监护领域。可广泛应用于胎心电监护领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法及系统


[0001]本专利技术涉及胎心电监护领域，尤其涉及一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法及系统。

技术介绍

[0002]胎心电可通过在孕妇的腹部和背部放置电极的方式进行采集，这种无创的胎心电监护是妊娠期重要的胎心监护手段之一，采集的心电信号可有效地反映腹中胎儿的健康状况。
[0003]为了采集到高质量的心电信号，有必要对信号采集区域进行选择，优化胎心监护电极配置。心电信号的波形受信号采集区域的影响，电极放置的位置不同，采集得到的心电波形也存在差异，而且，胎儿在腹中存在胎动现象，等等这些因素都会影响最终得到的心电波形。当前的解决思路大体分为两种，一是同时放置尽可能多的信号采集电极，然后从中挑选出可用的信号；二是通过临床经验，在前期检测出高质量信号的固定几个区域放置电极，以此提高信号采集的效率。前一种方法能够保证优质信号的采集，但是需要的硬件成本高，而且操作起来并不方便。后一种方法虽然降低了硬件成本，但是难以适应多种胎位带来的心电变化。
[0004]因此，难以在临床操作过程中根据一个“普适”的固定电极配置方法来指导胎心电信号采集。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法及系统，能够得到最优电极配置方案。
[0006]本专利技术所采用的第一技术方案是：一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法，包括以下步骤：
[0007]对信号采集区域进行划分和编号，得到信号采集子区域集；
[0008]随机选取信号采集子区域集内的部分子区域并获得对应的心电信号；
[0009]基于分类器根据心电信号对信号采集子区域集进行信号质量预估，得到信号质量置信度；
[0010]根据信号质量置信度调整电极位置，得到电极配置结果。
[0011]进一步，所述信号采集区域集为带有编号的信号采集子区域的集合，信号采集子区域规格相同且规则排列。
[0012]进一步，所述基于分类器根据心电信号对信号采集区域进行信号质量预估，得到信号质量置信度这一步骤，具体包括：
[0013]获取多组信号采集子区域集心电信号作为训练集；
[0014]基于经验值对训练集进行筛选，得到最佳心电信号
‑
信号采集子区域；
[0015]对最佳心电信号
‑
信号采集子区域赋予置信度，得到训练集的置信度作为待训练
分类器的输出目标标签；
[0016]将训练集和训练集的置信度输入至待训练分类器进行迭代训练，得到分类器；
[0017]基于分类器根据心电信号对信号采集子区域集进行信号质量预估，得到信号质量置信度。
[0018]进一步，所述信号质量预估包括在接触噪声干扰和胎心电成分信噪比干扰情况下对信号质量的预估。
[0019]进一步，所述根据信号质量置信度调整电极位置，得到电极配置结果这一步骤，具体包括：
[0020]对信号质量置信度进行归一化处理，得到归一化后的置信度；
[0021]根据归一化后的置信度调整电极位置，得到电极配置结果。
[0022]本专利技术所采用的第二技术方案是：一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置系统，包括：
[0023]划分模块，用于对信号采集区域进行划分和编号，得到信号采集子区域集；
[0024]选取模块，用于随机选取信号采集子区域集内的部分子区域并获得对应的心电信号；
[0025]预估模块，基于分类器根据心电信号对信号采集子区域集进行信号质量预估，得到信号质量置信度；
[0026]调整模块，用于根据信号质量置信度调整电极位置，得到电极配置结果。
[0027]本专利技术方法及系统的有益效果是：本专利技术首先通过对信号采集区域进行划分和编号，得到信号采集子区域集，由于编号可以清楚直观有序的知道信号质量较好的采集子区域；其次基于分类器根据随机获取得到的心电信号对信号采集子区域集进行信号质量预估，得到信号质量置信度，消除了难以适应多种胎位带来的心电变化；最后对信号质量置信度进行归一化处理，使得信号质量置信度的结果更加直观，方便选取出最优电极位置，从而提高了心电信号采集效率。
附图说明
[0028]图1是本专利技术一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法的步骤流程图；
[0029]图2是本专利技术一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置的结构框图；
[0030]图3是本专利技术具体实施例一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法的步骤流程图；
[0031]图4是本专利技术具体实施例信号采集子区域集的示意图；
[0032]图5是本专利技术具体实施例预估前采集的心电信号示意图；
[0033]图6是本专利技术具体实施例预估后在高置信度区域采集的心电信号示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0035]参照图1和图3，本专利技术提供了一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法，
该方法包括以下步骤：
[0036]S1、对信号采集区域进行划分和编号，得到信号采集子区域集；
[0037]具体的，如图4所示，将信号采集区域划分为规格相同且规则排列43个信号采集子区域，其中腹部31个，背部12个，每个信号采集子区域可视为一个可选的信号采集点。
[0038]S2、随机选取信号采集子区域集内的部分子区域并获得对应的心电信号；
[0039]具体的，从常规数据库中随机选取信号采集子区域集内的部分子区域并获得对应的心电信号，还可以在刚开始即第一次放置电极时，信号采集的区域可通过随机方式选取，也可通过经验选取；在第一次放置电极时，信号采集电极的数目至少为一个，为了保证有心电信号提供预估依据；此实施例优选的选取信号采集子区域为在5和6区域各放置一个心电信号采集电极，从而得到5和6区域采集的2路心电信号。
[0040]S3、基于分类器根据心电信号对信号采集子区域集进行信号质量预估，得到信号质量置信度；
[0041]其中，此实施例优选的分类器包括但不限于卷积神经网络等具有分类功能的分类器。
[0042]S3.1、训练分类器；
[0043]具体的，此实施例提供了一种引入专家经验的分类器训练方法，从常规数据库中获取同一孕妇同一时间信号采集区域的全部心电信号，然后让临床胎心监护专家从这些信号中挑出最佳心电信号
‑
信号采集子区域，根据最佳心电信号
‑
信号采集子区域的排名赋予置信度，其余信号采集子区域的置信度为0，从而得到训练集的置信度并将其作为待训练分类器的输出目标标签，以此在常规数据库中获取足量的心电信号进行分类器的迭代训练，让分类器学习到从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法，其特征在于，包括以下步骤：对信号采集区域进行划分和编号，得到信号采集子区域集；随机选取信号采集子区域集内的部分子区域并获得对应的心电信号；基于分类器根据心电信号对信号采集子区域集进行信号质量预估，得到信号质量置信度；根据信号质量置信度调整电极位置，得到电极配置结果。2.根据权利要求1所述一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法，其特征在于，所述信号采集区域集为带有编号的信号采集子区域的集合，信号采集子区域规格相同且规则排列。3.根据权利要求1所述一种基于信号质量预估的胎心监护电极配置方法，其特征在于，所述基于分类器根据心电信号对信号采集区域进行信号质量预估，得到信号质量置信度这一步骤，具体包括：获取多组信号采集子区域集心电信号作为训练集；基于经验值对训练集进行筛选，得到最佳心电信号
‑
信号采集子区域；对最佳心电信号
‑
信号采集子区域赋予置信度，得到训练集的置信度作为待训练分类器的输出目标标签；将训练集和训...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟伟，庞土坤，
申请(专利权)人：广东警官学院广东省公安司法管理干部学院，
类型：发明
国别省市：