胎儿心电采集系统的集成、检测实验及提取方法

论文摘要

目前国内外尚没有被医院认可的临床实用的胎儿心电图机。胎儿心电图机的困难首先被认为在信号处理,关键要看胎儿心电分离提取算法。而为了研究胎儿心电分离提取算法,则首先有必要搭建一个胎儿心电数据采集系统以获取实验数据。目前,国内尚没有较多通道的胎儿心电采集设备,国外的8通道采集设备难以获得；国内尝试推出的较少通道的胎儿心电图机有,但它们的数据未见开放。鉴于胎儿心电在数据采集部分不论是形式还是原理都与成人心电图机没有多大区别,现有的成熟的成人心电图机都已是数字心电图机,提供了数据接口。为了快速地搭建胎儿心电数据采集系统,尽早去医院采集胎心电数据,本文采取了利用高精度的标准成人心电图机作为采集器连接PC机构建多通道胎儿心电采集系统的集成思路；同时,利用实验室自主研发的单通道心电采集系统作为便携式的胎儿心电采集设备。在上述思路的基础上,本文研究了几种胎儿心电采集系统的集成问题,对几种集成的胎心电采集系统进行了比较,这是本文的第二章。利用集成或选用的采集系统,采集了上百孕妇的实际胎心电数据,并利用实验室已有软件对此大量数据进行了处理,这是本文的第三章。本文还对胎儿心电分离提取的核心算法进行了探索,取得了一些有益的研究结果,这部分构成论文的第四章。整个论文的核心内容就此三章。本文的特色工作可概括为：(1)通过对三种多通道胎儿心电采集系统的集成和比较,选出了基于日本光电心电图机的集成胎心电采集系统,精度相对较高,为保证临床胎心电检测实验数据的高质量获取创造了有利的条件；(2)进行了百余孕妇的临床检测实验,采集了大量胎儿心电的珍贵数据,对电极在腹壁的放置位置和放置工艺进行了摸索,对采集的数据进行了全面的分析处理,建立了初步的检测规范,并为胎儿心电自动分离算法的改进积累了一定的先验知识；(3)借鉴前人工作,设计了一种旨在提高腹壁电信噪比的线性变换,并提出了一种在多通道相空间中基于对应点最小二乘拟合分离提取胎儿心电的方法,均取得了一定效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 论文背景及工作概述
• 1.2 本文的写作安排
• 第二章 胎儿心电采集系统的集成
• 2.1 基于CM1200B型心电图机的集成
• 2.1.1 心电图机简介
• 2.1.2 心电图机与计算机的连接与配置
• 2.1.3 基于LabVIEW的检测程序
• 2.1.4 集成系统的特点与评价
• 2.2 基于AIKD-B12 V3.0心电采集盒的集成
• 2.2.1 心电采集盒简介
• 2.2.2 基于LabVIEW的检测程序
• 2.2.3 集成系统的特点与评价
• 2.3 基于日本光电ECG-1350P心电图机的集成
• 2.3.1 ECG-1350P心电图机简介
• 2.3.2 心电图机与计算机通信的设置
• 2.3.3 读取采集到的心电数据
• 2.3.4 集成系统的特点与评价
• 2.4 自制单通道胎心电采集系统简介
• 2.5 小结
• 第三章 胎儿心电临床检测实验及数据处理
• 3.1 基于ECG-1350P心电图机集成系统的胎儿心电临床检测实验
• 3.1.1 心电图机滤波器的设置及各肢体导联检测
• 3.1.2 安装电极步骤及注意事项
• 3.1.3 电极摆放位置
• 3.2 基于自制单通道胎心电采集系统的胎儿心电临床检测实验
• 3.3 临床检测数据处理
• 3.3.1 ECG-1350P心电图机集成系统临床检测数据处理
• 3.3.2 自制单通道胎心电采集系统临床检测数据处理
• 第四章 胎儿心电分离提取方法
• 4.1 矩阵变换的方法对信号进行预处理
• 4.1.1 算法描述
• 4.1.2 数据处理结果
• 4.2 多通道相空间中基于对应点最小二乘拟合分离提取胎儿心电
• 4.2.1 提出的方法,方案,算法流程
• 4.2.2 仿真数据测试实验
• 4.2.3 实际数据实验
• 4.2.4 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 进一步研究工作展望
• 参考文献
• 在校期间发表的论文与其他成果
• 致谢