[发明专利]基于子宫肌电信号识别宫缩的方法及装置

说明书

本发明公开了基于子宫肌电信号识别宫缩的方法及装置；属于分娩监护技术领域。该方法采集一定时长的子宫肌电信号；对子宫肌电信号进行预处理去除干扰；设置窗口长度L，提取窗口内子宫肌电信号的特征；采用模糊聚类算法将所有窗口特征聚成两类，若两类中心距离小于等于设定的阈值D，则认为没有宫缩信号；若两类中心距离大于设定阈值，则认为类中心值较大的类为宫缩对应的类；在宫缩类中，计算每两个窗口中心的时间间隔。在新生成的所有窗口中，搜索宫缩的起点、终点和峰值点；计算宫缩参数，宫缩参数包括宫缩次数、平均持续时间、平均强度和平均间隔。本发明实现了宫缩信号的自动识别和宫缩特征参数的计算，为监测子宫活动提供了新的途径。

技术领域

本发明属于分娩监护技术领域，尤其涉及一种基于子宫肌电信号识别宫缩的方法及装置。

背景技术

提高人口质量、减少出生缺陷是关系到家和国泰的民生大事。随着生育政策的实施，分娩量急剧增加的同时，高危产妇也明显增加。子宫收缩即宫缩直接促使胎儿排出母体，是推动分娩的动力。临产宫缩是由弱至强，维持一定时间，随后由强逐渐减弱，进入间歇期，如此反复直至分娩结束，有规律的宫缩是临产的一个重要特征。对于有先兆性早产的孕妇，由于无法判断是否为临产宫缩，会导致过度治疗或治疗不足；宫缩乏力则导致产程活跃期延缓或停滞，造成胎儿宫内缺氧；宫缩过强引起急产，可使新生儿发生颅内出血，这些均是导致围产儿发病和死亡的主要原因。可见，宫缩是反映孕妇分娩状态的重要依据，宫缩监测对于保证母胎健康具有重要意义。

在产检中，经常通过宫内压力导管(Intrauterine pressure catheter,IUPC)、分娩压力计(tocodynamometer,TOCO)和医生触摸孕妇腹部监测宫缩。IUPC法是将导管通过阴道置入子宫腔内，利用导管上的传感器测量宫内或羊水压力，反映宫缩压力值、持续时间、间歇时间等，它是有创测量法，如果操作不慎可能引起感染，因而无法用作常规监测。TOCO是无创测量法，将压力传感器用松紧带固定于腹部，通过测量腹部形变间接评估宫内压力，这样测得的压力受到测量初始值和皮带捆扎松紧程度的影响，还容易受产妇体位、肥胖的影响。有些孕妇可以感知宫缩，有些则不能。有经验的医生靠触诊孕妇腹部感知宫缩，而此类方法主观性强，不便于长期监测。目前，临床上并无可靠、有效地监测宫缩的方法。

体表子宫肌电(eletrohystrogram,EHG)是从孕妇体表检测到的妊娠子宫的电活动，是无数个子宫平滑肌细胞单个电活动的综合表现。子宫收缩是动作电位以间歇式爆发波的方式沿子宫肌细胞传播的结果。子宫收缩强度与动作电位的传播程度和招募的肌细胞数量有关,随着分娩的临近，子宫肌层细胞兴奋性和连通性增加，导致动作电位的传播增加，EHG信号强度和同步性增大，常对应可被感知的宫缩。EHG信号与宫缩强度有较好的相关性，对宫缩的敏感性和可靠性优于TOCO。识别宫缩对应的EHG信号是宫缩监测中的关键技术。

发明内容

本发明旨在提供一种利用子宫肌电信号识别宫缩的方法及装置，实现分娩期宫缩的自动识别和宫缩特征参数的计算。

为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

基于子宫肌电信号识别宫缩的方法，该方法包括以下步骤：

步骤A1:采集一定时长的子宫肌电信号；

步骤A2:对子宫肌电信号进行预处理去除干扰；

步骤A3:设置窗口长度L，提取窗口内子宫肌电信号的特征，滑动窗口，重复此操作，舍弃最后不足一个窗口长度的采样点；

步骤A4:采用模糊聚类算法将所有窗口特征聚成两类，若两类中心距离小于等于设定的阈值D，则认为没有宫缩信号；若两类中心距离大于设定阈值，则认为类中心值较大的类为宫缩对应的类；

步骤A5:在宫缩类中，计算每两个窗口中心的时间间隔，若时间间隔小于设定阈值T，则合并为一个窗口，否则窗口不变。在新生成的所有窗口中，搜索宫缩的起点、终点和峰值点；