技術領域

本發明是一種基于自適應FLANN濾波器的胎兒心電信號提取方法，屬于胎兒心電信號檢測技術領域。

背景技術

優生優育是提高國家人口素質的重要舉措。隨著生活水平的不斷提高，人們對優生優育的認識逐步加強，同時，現代科學技術的發展也為圍產期的孕婦和胎兒監護提供了技術保障。今后在圍產期對胎兒和孕婦實時監護將受到越來越廣泛的重視。

胎兒心電圖（Fetal?Electrocardiogram，簡稱FECG）是胎兒心臟生理活動的客觀指標，它反映了胎兒在孕期中的生長和健康狀況，能夠幫助及早診斷妊娠期和分娩期的胎兒是否有先天性心臟病或宮內缺氧等。非侵入式胎兒心電檢測方法，是現代醫學檢測技術中常用的方法，對圍產期的醫學研究和臨床應用，以及提高圍產醫學質量均具有重要意義，在現代醫療領域具有廣闊的應用前景。

胎兒心電信號是心臟活動的源發性信號，這種信號電位變化的方向、次序和時間等都有一定規律，并反映了整個心臟活動的循環興奮過程。胎兒心電信號與心音和心動信號相比更能反映心臟活動全貌，而且胎兒出現異常時，胎兒心電圖形態的變化比心音、心動等發生的更早、更敏感。從胎兒心電信號不僅能提取胎兒的平均和瞬時心率的變化，而且能像一般成人心電圖（Electrocardiogram，簡稱ECG）那樣，從描繪的心電波形中得到更多胎兒心臟狀況的信息。通過對胎兒心電信號這些波形變化（如心率、心律、QRS時限等）的分析，結合臨床觀察，可早期發現胎兒生長發育過程中的異常狀況，及時采取醫療措施進行補救。因此為了做出正確的臨床診斷，非常有必要獲取清晰的胎兒心電信號。

目前，胎兒心電信號的檢測方法主要分為侵入式和非侵入式兩種，傳統的侵入式方法（頭皮電極法），只能在羊膜破裂之后測量，且對母體和胎兒均具有創傷，操作比便。非侵入式的測量方法在臨床醫學中得到廣泛的應用，只需從母親腹部區域采集到包含胎兒心電信號的混合信號，然后通過去噪和濾波，經提取算法得到胎兒心電信號，具有對母親和胎兒無創傷的特點。但是，由于母親信號和胎兒心電信號的特點，在頻域內，胎兒心電信號的頻譜和母親心電信號的頻譜相互重疊，在時域內，胎兒心電信號和母親心電信號之間存在10％到30％左右的QRS波重疊，通過簡單的去噪和提取方法很難獲得清晰的胎兒心電信號。

現在臨床應用的胎兒心電信號獲取方法均為非侵入式測量方法：將多個非侵入式電極通過某種導聯分布放置在母親的腹部和胸部區域，分別測量母親腹部心電信號（由母親心電信號和胎兒心電信號等構成的混合信號）和母親胸部心電信號（主要為母親心電信號和加性噪聲），進而利用某種胎兒心電信號提取或者分離算法，從具有強噪聲污染的腹部心電信號中分離出胎兒心電信號。然而，從腹部電極獲得的信號主要是母親心電信號，包含的胎兒心電信號的電壓幅度通常達不到母親心電信號的電壓幅度的20％，信噪比(SNR)不高，給胎兒心電信號提取帶來了巨大挑戰。此外，還存在各種不同來源的加性噪聲，淹沒或者污染了待提取的胎兒心電信號，包括50Hz工頻干擾、基線漂移、母親呼吸和肌電信號等干擾或者噪聲。另外，缺少充分的胎兒心電信號數據庫，會影響到胎兒心電信號波形的評價指標。經過多年的技術改進，現在臨床應用的胎兒心電信號獲取方法已相對成熟。