基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111053547A(43)申请公布日2020.04.24(21)申请号201811202868.4(22)申请日2018.10.16(71)申请人中山大学地址510275广东省广州市海珠区新港西路135号(72)发明人王国利钟伟郭雪梅(74)专利代理机构北京市万慧达律师事务所11111代理人谢敏楠(51)Int.Cl.A61B5/024(2006.01)A61B5/0472(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图2页(54)发明名称基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法(57)摘要本发明公开了一种基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法，包括以下步骤：腹部心电预处理：监测设备清洗心电图的高频噪声和基线漂移；监测设备根据心电图的相似性，寻找最佳路径，其中包括：步骤S1：监测设备根据一段时间内的心电图，确定一段时间内的若干候选R峰；步骤S2：监测设备通过候选R峰确定路径；步骤S3：监测设备根据每条路径的特征，确定最佳路径。本方法可以保留大量数据，避免由于在数据处理的前期根据相似性的原理把与胎儿QRS波非常相似的母亲的QRS波定义为真正的胎儿的QRS波，同时把真正的胎儿的QRS波排除在外，而是先通过QRS波之间的时间距离来筛分数据后，再比较不同路径中的QRS波的相似程度来寻找真正的QRS波群。CN111053547ACN111053547A权利要求书1/4页1.一种基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法，其特征在于，包括以下步骤：监测设备根据心电图的变化，寻找最佳路径，其中包括：步骤S1：监测设备根据心电图，确定若干候选R峰；步骤S2：监测设备通过候选R峰确定路径；步骤S3：监测设备根据每条路径的特征，确定最佳路径。2.根据权利要求1所述的基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法，其特征在于，在步骤S1中，包括以下步骤：S11、监测设备在心电图开始的长度为L的时间段内，寻找极大值点，将找到的极大值点定义为第一层的候选R峰；S12、根据第一层的候选R峰以及R峰之间的时间距离，确定属于其它层的候选R峰，并组成路径；优选地，所述L为0.4-0.8s，最优为0.6s。3.根据权利要求2所述的基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法，其特征在于，在步骤S12中，确定属于第二层的候选R峰时，监测设备选择出满足以下公式的R峰作为第二层候选R峰：dL<R1R<dH；其中，R1R为R峰到第一层候选R峰的时间距离，dL和dH分别是时间距离的下限和的上限，dL＝60/fH/fs，dH＝60/fL/fs，fH为胎儿心率预设最高频率，fL为胎儿心率预设最低频率；优选地，fL为80-120次/min，最优为90次/min；优选地，fH为140-180次/min，最优为160次/min。4.根据权利要求3所述的基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法，其特征在于，在确定属于第三层及之后层的候选R峰时，根据R峰与第i层的候选R峰的时间距离RRi以及第i层候选R峰与第i-1层R峰的时间距离Ri-1Ri，选取合适的R峰，其中，当RRi符合以下范围时：Ri-1Ri-δ<RRi<Ri-1Ri+δ，则认为该R峰为第i+1层候选R峰，δ为确定时间距离RR变化的阈值，其中，δ为30-70ms，最优为50ms。5.根据权利要求2所述的基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法，其特征在于，在步骤S3中，基于一条路径中所有候选R峰的子特征f，计算所有路径的总特征F；根据路径总特征F对路径进行排序，得到最优路径；优选地，所述子特征f包括：候选R峰跟与候选R峰相对应的候选S峰的振幅差ARS；AQR与DQR的比值RQR，其中，AQR为候选R峰跟与候选R峰相对应的候选Q峰的振幅差；DQR为候选R峰跟与候选R峰相对应的候选Q峰的时间距离；ARS与DRS的比值RRS,其中，ARS为候选R峰跟与候选R峰相对应的候选S峰的振幅差；DRS为候选R峰跟与候选R峰相对应的候选S峰的时间距离；以及候选R峰与相邻下一层的候选R峰的时间距离RnRn+1；更加优选地，基于R峰候选值的RQR和RRS，分别计算每条路径中所有R峰候选值的RQR和RRS的方差得到FQR和FRS；基于ARS、RQR和RRS的数值，分别计算每条路径中所有R峰候选值的ARS、RQR和RRS的中值得到FAM、FQRM和FRSM；以及2CN111053547A权利要求书2/4页基于每条路径中的所有RnRn+1，计算每条路径上所有的RnRn+1的方差FRR；其中，特征参数F包括FQR、FRS、FAM、FQRM、FRSM以及FRR。6.根据权利要求5所述的基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法，其特征在于，在确定一条最佳路径时，搜索所有路径，基于特征参数F对所有路径进行排序