《基於簡單導聯的完整胎兒心電提取方法及套用研究》是依託重慶大學，由曾孝平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於簡單導聯的完整胎兒心電提取方法及套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：曾孝平
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
胎兒心電圖已成為認知和了解胎兒心臟活動及早期發現胎兒疾病的重要手段，當前胎兒心電檢測方法中，直接法波形清晰但只適用於臨產時，且易感染；間接法雖無創但不能提取P波、T波。P波、T波對診斷胎兒心房肥大、缺氧或臍帶纏繞等症狀有重要意義，不能早期提取完整的胎兒心電已嚴重製約了胎兒監護水平。本項目從移動環境下的電波傳播理論出發，研究胎兒心電隨胎兒在母體不同位置傳遞的衰減特性，揭示胎兒在母體不同位置FECG與MECG傳輸和傳遞規律，建立從CECG中提取FECG的相關理論和方法，探索胎兒心電信號的簡單導聯無創穫取和分離方法。主要包括:具有大動態範圍智慧型增益調節的簡單導聯前級電路；母體胸導心電與腹壁混和信號的關係；基於信道偵聽技術的胎兒心電智慧型提取算法；胎兒心電波形與胎心異常的關係。為實現在無創方式下用簡單導聯提取滿足臨床套用的胎兒心電，推進早期胎兒心電信號研究及孕婦的遠程監護奠定理論和技術基礎。
結題摘要
本項目圍繞簡單導聯方式下胎兒心電信號的完整提取而展開，針對胎兒心電信號與基線漂移、工頻干擾、母體心電干擾、電極脈衝噪聲及肌電噪聲等干擾信號在時域、頻域大部重疊的問題，充分研究胎兒心電信號與各類干擾噪聲在時域、頻域、空域、尺度及統計域的基本特徵，提出了一個新的胎兒心電信號多域聯合分離方法，在不丟失腹壁胎兒心電信號通道與幅度的生理意義情況下，實現強幹擾噪聲背景下胎兒心電信號的可靠分離。項目完成的主要研究工作有：(1)從隨機系統建模與估計理論出發，研究腹壁混合心電中母體心電信號的動態估計方法，提出一種新的基於強跟蹤濾波理論的母體心電信號動態估計方法，解決母體心電信號自身波形的非平穩以及外部脈衝噪聲導致的野值干擾問題；(2)建立母體心電信號的多尺度隨機建模與估計理論框架，從母體心電時域動態估計擴展到時間-尺度域動態估計，解決母體心電信號QRS波群與胎兒心電信號完全重疊情況下母體心電干擾的有效分離問題，為研究干擾噪聲背景下成人心電信號波形估計、特徵提取提供了一個統一的多尺度定量分析方法。(3)建立心電信號的周期平穩成分分析框架，從胎兒心電空間-統計域的全盲分離擴展到空間-統計域的半盲分離，解決獨立分量分析框架下全盲分離存在通道與幅度的模糊性問題；(4)將隨機系統多尺度建模與估計方法同周期平穩盲分離方法相結合，建立胎兒心電信號多域聯合分離系統框架，在同步採集的腹壁胎兒心電信號與頭皮胎兒信號上進行對比測試，可有效分離出清晰的胎兒心電PQRST波；(5)研究簡單導聯方式下胎兒心電信號採集與分離方案，設計開發了三通道攜帶型胎兒心電無線採集軟硬體系統，該系統可實現孕婦自然狀態下的胎兒心電信號採集，不影響孕婦的正常活動；(6)開發了三通道胎兒心電無創提取軟體系統，該系統同步提供胎兒瞬時心率、母體瞬時心率與胎兒心電逐搏波形；(7)開發了基於B/S模式的三通道遠程家用胎兒心電監護系統，導聯配置簡單，軟體界面好，孕婦可自行操作；(8)申請國家發明專利4項，發表相關學術論文21 篇。
