[发明专利]测量胎儿心率的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及心率测量领域，具体地，涉及一种测量胎儿心率的系统及方法。

背景技术

胎儿心率（FHR）是监测胎儿的生长发育状况的重要指标，通过获取的胎儿心率可以判定胎儿的生长发育中是否发生异常状况，以便可以及早采取补救的措施，保障胎儿及孕妇的健康与安全。当前胎儿心率主要通过多普勒超声的方法检测，如普遍采用各种多普勒胎心仪对胎心进行监护，其根据多普勒效应制成的超声诊断胎心的状况，从而可以得到胎儿心率。

在现有技术中，已公开了多种采用多普勒超声方法测量胎儿心率的设备及方法。例如，在中国专利公布CN102499717A中公开了一种便携式超声多普勒胎儿心率监护仪及其控制方法，该监护仪具备超声波发射接收单元、胎儿心率信号提取及处理单元，通过从回射的超声波信号中提取胎儿心率信号并进行处理而得到胎儿心率。

上述采用多普勒超声的方法虽然能够有效地监护胎儿心率，但是因为超声辐射的能量会进入人体，考虑到该超声辐射会对人体的健康产生影响，因此在采用多普勒超声的方法监护胎儿心率时，在其监护次数及检测方法上都要受到控制，而不能频繁且长期地使用。此外，当胎儿在母体内活动时，采用上述多普勒超声方法测量动态的胎儿心率会产生一定的误差，从而容易导致误诊的情况发生。

此外，由于心脏的每一个心动周期均伴随着生物电变化，这种生物电变化可传达到身体表面的各个部位，由于身体各部分组织不同、距心脏的距离不同，该生物电变化在身体不同的部位所表现出的电位也不同，若通过电极将体表不同部位的电信号检测出来就可得到心电图形，即心电信号（ECG信号）。一个周期的ECG信号包括P波、QRS波及T波。借助于此，可以使用胎儿的心电信号获取胎儿心率。目前已知的方法有基于孕妇心电信号获取胎儿心电信号以得到胎儿心率。

具体的是通过电极方式采集孕妇腹部心电信号，从所采集的孕妇腹部心电信号中分离并计算出胎儿心率。此种方法对胎儿及孕妇来说都是一种无创的方法，可以避免对人体有害的超声能量等进入人体，因此相对于前述采用多普勒超声的方法更为安全，且可实现长期监控。但是由于孕妇腹部心电信号通常包含母体心电信号和胎儿心电信号以及来自胎儿的肌肉运动和呼吸运动所产生的噪声等，因此如何从孕妇腹部心电信号中计算出胎儿心率一直是个难题，采用传统的相干平均法，匹配滤波法，自适应滤波法等识别率较低，效果不是很好。

关于上述基于孕妇腹部心电信号计算出胎儿心率的方法，已知的有如美国专利公开US5372139中所公开的方法，即、使用经由胸部导联采集的纯母体心电信号（MECG）作为触发信号，从经由腹部导联采集的包含MECG信号及胎儿心电信号（FECG）的母体腹部混合信号中抑制MECG信号从而得到完整的FECG信号。

但是，上述美国专利公开US5372139中所公开的方法是使用纯MECG信号作为触发信号，通过平均法得到一个相对准确的MECG心电周期信号，然后从母体腹部混合信号中去除所有的这个平均的MECG信号，以得到完整的包括P波、QRS波及T波的FECG信号，进而根据该FECG信号可得到胎儿心率。此方法不仅可以计算胎儿心率，其目的主要在于能够得到清晰及准确的完整的FECG信号，且通过增强并分析该完整的FECG信号以监测胎儿的心脏活动，因此其算法相对复杂。且由于这个平均的MECG信号同每段的MECG信号还是有一些区别，因此若在母体腹部混合信号中去除所有的MECG信号时，可能会引起额外的误差，反而不利于胎儿心率的计算，导致胎儿心率计算的准确率下降。

发明内容

鉴于以上所述，本发明所要解决的技术问题在于提供一种计算简单且准确率高的测量胎儿心率的系统及方法。

为了解决上述技术问题，根据本发明的一方面，提供一种测量胎儿心率的系统，包括：母体心电信号采集单元，用于从母体采集母体心电信号；腹部混合信号采集单元，用于从母体的腹部采集包含母体心电信号及胎儿心电信号的腹部混合信号；心电信号处理单元，所述心电信号处理单元配置为接收来自所述母体心电信号采集单元的所述母体心电信号及来自所述腹部混合信号采集单元的所述腹部混合信号，所述心电信号处理单元识别所述母体心电信号的R波的位置并基于所述母体心电信号的R波的位置确定所述母体心电信号的QRS波段信号，所述心电信号处理单元将所述母体心电信号的QRS波段信号从所述腹部混合信号中去除以得到胎儿心电信号；以及胎儿心率计算单元，所述胎儿心率计算单元配置为识别所述胎儿心电信号的R波的位置并根据所述胎儿心电信号的相邻的两个R波之间的时间间隔计算胎儿心率。