[发明专利]基于子宫肌电信号识别宫缩传导方向和起搏区的方法

权利要求书

1.一种基于子宫肌电信号识别宫缩传导方向与起搏区的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤A1：采集一定时长的多通道子宫肌电信号、TOCO信号和孕妇打标信号；

步骤A2：对子宫肌电信号进行预处理去除干扰；

步骤A3：根据TOCO波形和孕妇打标信号确定所有爆发波峰值位置，根据爆发波峰值位置截取爆发波峰值前后时间为m的宫缩片段；

步骤A4：计算通道间信息传递参数，分别计算所有宫缩片段任意两通道之间的格兰杰因果关系；X、Y表示多通道信号中任意两通道的宫缩信号，F_Y→X表Y对X的格兰杰因果关系，若F_Y→X＞0，则r对X存在格兰杰因果关系；若F_Y→X＝0，则Y对X不存在格兰杰因果关系；

步骤A5：定义直接格兰杰因果关系表示信号的流向若则说明信号流动方向是X→Y；若则说明信号流向为Y→X；

步骤A6：确定X、Y之间存在可靠的优先信息流动方向的阈值T；为了确保F_Y→X、F_X→Y、的值较小且接近零时，也能可靠反映X和Y之间的因果关系；取长度与宫缩片段一致的两种不同强度的互不相关的高斯噪声各500对，分析每对高斯白噪声信号的因果性，汇总所有因果系数的最大值作为判断信号X、Y之间优先信息流动方向的阈值T；当F_Y→X、F_X→Y的值大于T时，则认为X和Y之间的因果关系成立，当的值大于T时，则认为X和Y之间有优先的信息流动方向；

步骤A7：根据格兰杰因果关系绘制信号有向图；先统计孕妇宫缩所有的传导方向，再统计宫缩纵向传导方向即沿子宫体向上传导或沿子宫体向下传导，所有传导方向中数目多的方向认为是宫缩的传导方向；

步骤A8：每个电极作为顶点，顶点作为边的指向终点(方向指向顶点)的次数之和定义为入度，顶点作为边的指向始点(方向为从顶点开始指向外)的次数之和定义为出度，出入度表信号流出流入程度；计算每个电极作为一个顶点的出度和、入度和，再计算各顶点的出度与入度之比来确定宫缩起搏区；比值大于1则说明该电极的出度大于入度，信号多流出，出度越大，说明该电极与其他电极间的信息流通程度越高，越可能为宫缩的起搏区。

2.按照权利要求1所述的一种基于子宫肌电信号识别宫缩传导方向与起搏区的方法，其特征在于：步骤A2中所述子宫肌电信号预处理方法包括以下步骤：

步骤B1：设计频带范围为f₁～f₂的带通滤波器；

步骤B2：设定长度为L的滑动窗口，对窗口数据从大到小排序，取中间值代替窗口内的数值；

步骤B3：降低10倍采样频率；

步骤B4：中位数绝对偏差法去除脉冲干扰引起的异常值，MAD＝median(|Xi-median(X)|)，若数据绝对值大于|3*MAD|，则认为是异常值，用邻近非异常值代替异常值。

3.按照权利要求1所述的一种基于子宫肌电信号识别宫缩传导方向与起搏区的方法，其特征在于：

步骤A4中所述通道间信息传递参数的计算，包括以下步骤：

步骤C1：对数据进行去趋势化和去均值；

步骤C2：经过KPSS检验确定时间序列是否是平稳序列；

步骤C3：若数据未通过KPSS检验，对数据进行差分处理再进行KPSS检验；通过KPSS检验后，利用AIC准则求自回归模型阶数；

步骤C4：杜尔滨怀特检验，若不服从则不满足使用最小二乘法的先决条件，即不满足格兰杰因果关系的基础，直接将未通过检验数据剔除；

步骤C5：进行自回归模型一致性检验，确定自回归模型的准确性；

步骤C6：计算孕妇的所有宫缩片段任意两通道之间的格兰杰因果关系，多段宫缩信号因果关系的均值作为该孕妇的因果系数。