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作者：谭志向重庆医科大学

学位级别：硕士

产前检查是围产医学的重要内容，目的之一是胎儿健康监护，这是实现优生和健康生产的重要手段。中国每年有数千万孕妇，胎儿健康监护需求大，但是它主要在医院进行，存在诸多弊端，并且它不能满足实时、动态和远程监护胎儿的需求。本论... 详细信息

产前检查是围产医学的重要内容，目的之一是胎儿健康监护，这是实现优生和健康生产的重要手段。中国每年有数千万孕妇，胎儿健康监护需求大，但是它主要在医院进行，存在诸多弊端，并且它不能满足实时、动态和远程监护胎儿的需求。本论文分析了胎心音检测技术的理论和特点，提出了基于“设备+云+端”模式的胎心音检测系统，通过一个胎心音采集设备，运行在智能移动终端上的APP和云平台实现了胎心音的采集、除噪、特征识别和以胎心率变化趋势为核心的围孕产期健康管理，该系统不仅满足家庭式安全的胎儿健康监护，还能为孕产妇的营养、运动和保健等健康管理提供持续服务和相关医疗保健解决方案，具有重要的社会价值和意义。本论文的主要内容如下：（1）通过比较超声、胎心电等多种胎儿健康监护技术，指出胎心音检测技术的优点，并总结了国内外在该领域的研究进展，说明基于胎心音检测实现胎儿健康监护主要困难是胎心音采集和处理。（2）总结胎心音的产生机理、传导路径、频域和时域特点，说明胎心音是一种微弱、低频（主频段20-200Hz）的非线性非平稳生物医学信号，噪声复杂，在胎心音采集和处理时有巨大困难。（3）提出了“设备+云+端”模式的胎心音检测系统架构，包括外设设备和软件APP的组成和功能。（4）基于LabVIEW和myDAQ建立了一个原型化实验系统，实现了胎心音信号采集，用于信号处理和分析，并且myDAQ的音频口数据采集验证了使用音频口做数据采集和通信的可行性。（5）胎心音处理（主要是信号除噪）是本论文的研究重点，其创新点主要是首次使用希尔伯特黄变换做胎心音处理，并且本论文的除噪方法一次性地消除了基线漂移和噪声，同小波变换、数学形态学和傅里叶变换等比较，信噪比改善明显，均方误差最小，时间复杂度虽然最高，但是能满足实际应用。本论文的除噪过程是先用截止频率为200Hz的巴特沃斯低通滤波器和重采样做预处理，再使用希尔伯特黄变换的模态分解算法做信号分解，选择含有目标信号的分量进行类小波软阈值自适应算法除噪，最后组合重构得到除噪后的胎心音信号。模态分解时，使用添加掩模信号等方法消除模态混叠，用镜像延拓法消除端点效应，并引用Rilling的研究设定停止规则。（6）对除噪后的胎心音信号使用希尔伯特变换等方法提取信号包络，再用时间门限法做特征识别，最后计算平均胎心率。本论文的方法计算胎心率的准确率高达98.7%。

关键词：胎儿健康监护智能移动终端胎心音希尔伯特黄变换

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应用于胎心音处理的HHT算法的研究及FPGA验证

应用于胎心音处理的HHT算法的研究及FPGA验证

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作者：康帅灵华中科技大学

学位级别：硕士

监测胎儿的健康状态,在发生流产或其他危险情况前,予以及时纠正和治疗,实现孕妇健康怀孕,顺利生产等是胎儿健康监护的意义。当前,胎儿的监护主要利用超声技术在医院中进行,有着许多弊端。由于各地经济发展状况、城乡差别等原因,不能满... 详细信息

监测胎儿的健康状态,在发生流产或其他危险情况前,予以及时纠正和治疗,实现孕妇健康怀孕,顺利生产等是胎儿健康监护的意义。当前,胎儿的监护主要利用超声技术在医院中进行,有着许多弊端。由于各地经济发展状况、城乡差别等原因,不能满足广大孕妇的需求,繁多的检查也导致医院人员拥堵,增加孕妇家庭负担。本文提出了一种基于被动式信号采集方式的胎心音信号提取方法。该方法采集方式自然安全,适用于社区和家庭式胎儿健康监护,胎心音处理结果清晰直观,具有重要社会价值和意义。首先,根据胎心音信号时频域中的特点,对比了几种不同的处理方法。在优化希尔伯特黄变换(HHT)的基础上,结合胎心音在心音周期中的位置分布规律,设计了一种胎心音提取方法,利用该方法在MATLAB上对含噪胎心音信号进行提取和降噪。在综合考虑胎心音处理方法速度、硬件实现复杂度及资源消耗后,介绍了算法各个模块的逻辑电路实现方法,使用Verilog HDL语言完成各个模块的RTL代码编写。最后在XILINX开发平台NEXYS4 DDR(芯片XC7A100T-1CSG324C)上利用在线逻辑分析仪(ILA)对结果进行验证。通过具体实验证明,采用改进的算法对进行胎心音进行处理,结果精度损失为10%5%,信噪比提高了38.7dB,处理结果信号特征清晰。验证平台中的FPGA应用在对实时性要求较高的便携式,低功耗领域,实际结果表明处理耗时均低于信号采样时间,消耗了约1/3的硬件资源。

关键词：胎心音希尔伯特黄变换 FPGA 胎儿健康监护

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胎心电监测国内外现状研究综述

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中国医疗设备 2017年第7期32卷 106-109,129页

作者：吴军李劲松雷健波潘志方西南医科大学医学信息与工程学院四川泸州646000 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院浙江杭州310058 北京大学医学院医学信息中心北京100871 温州医科大学信息技术中心浙江温州352035

胎心监护对提高围产期胎儿的质量非常重要,目前常见的胎心监护是基于胎心音的,但胎心音监测不便于实现长时间监护,且胎心电包含了更多的胎儿健康信息。因此,胎心电监测具有重要的研究价值。虽然胎心电监测的研究由来已久,但到目前还未... 详细信息

胎心监护对提高围产期胎儿的质量非常重要,目前常见的胎心监护是基于胎心音的,但胎心音监测不便于实现长时间监护,且胎心电包含了更多的胎儿健康信息。因此,胎心电监测具有重要的研究价值。虽然胎心电监测的研究由来已久,但到目前还未达到成熟应用的目的。本文总结了目前国内外胎心电监测的研究现状,并对目前胎心监测的难点进行了分析,然后对几种胎心监测的方法及其进展进行了简单的介绍,并分析了各种算法的优缺点。

关键词：胎心电胎心音胎心率胎儿健康监护胎心监测

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