[发明专利]一种无创胎儿心电信号质量评估方法

权利要求书

1.一种无创胎儿心电信号质量评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、采集得到多组4路通道的腹部电信号，并对采集到的信号进行预处理；

步骤2、将预处理后的腹部心电信号和分离得到的胎儿心电信号的质量评估结果分为可接受与不可接受两类；

步骤3、对预处理后的腹部心电信号的每一通道信号计算获取信息熵、Lempel-Ziv复杂度、母胎能量比以及相对功率比，作为对应通道信号的特征数据；并将得到的特征数据放入基于支持向量机方法进行训练学习获得腹部心电信号分类模型；

步骤4、对分离得到的胎儿心电信号计算信息熵、Lempel-Ziv复杂度、R波个数参数作为特征数据，放入支持向量机方法进行训练学习获得胎儿心电信号分类模型；

步骤5、对新采集的腹部心电测试信号，截取预设的长度后，根据步骤3计算特征数据，放入训练好的腹部心电信号分类模型获得信号质量的评估结果；

步骤6、对分离得到的胎儿心电测试信号，根据步骤4计算特征数据，放入训练好的胎儿心电信号分类模型获得信号质量的评估结果。

2.根据权利要求1所述的一种无创胎儿心电信号质量评估方法，其特征在于，截取长度统一为1000个采样点，腹部心电信号采样频率为250赫兹。

3.根据权利要求1所述的一种无创胎儿心电信号质量评估方法，其特征在于，步骤2所述的腹部心电信号预处理方法包括以下步骤：

1)：设计滤波器对采集到的腹部心电信号进行高通滤波，得到去除基线漂移干扰的腹部心电信号；

2)：采用小波阈值去噪的方式处理腹部心电信号，得到去除高频噪声干扰的腹部心电信号；

3):50Hz陷波器，去除腹部心电信号的工频干扰。

4.根据权利要求1所述的一种无创胎儿心电信号质量评估方法，其特征在于，步骤3中所述的特征数据计算具体步骤如下：

特征1：各通道预处理后的腹部心电信号信息熵的计算

信息熵H(X)具体公式如下：

其中，p(χ)代表随机事件X为χ的概率；

特征2：各通道预处理后的腹部心电信号Lempel-Ziv复杂度的计算Lempel-Ziv复杂度是时间序列的非线性特征的测度，反映了时间序列的随机性；具体步骤如下：

其中，r(i)为二进制符号序列，组成符号序列R，x(i)为当前信号幅值，T_h为设定好的腹部心电信号阈值；

其中，n是腹部心电信号序列的长度，C(n)是标准化后的Lempel-Ziv复杂度，c(n)是包含于二进制符号序列R的不同子串个数；

特征3：各通道预处理后的腹部心电信号母胎能量比的计算

其中，k是当前信号通道序号，l是拐点法确定的母亲QRS波区间长度，s是母亲前后R波中点确定的单波区间长度，E(i)是当前点位的幅值；

特征4：各通道预处理后的腹部心电信号相对功率比的计算

其中，PSD(k,f)为功率谱密度，k为当前信号通道序号，f为频率；当有一个通道以上的信号预测为质量可接受，则此时段信号为有效信号；若所有通道均预测为质量不可接受，则此时段信号为异常信号，执行跳出算法操作。

5.根据权利要求1所述的一种胎儿心电信号质量评估方法，其特征在于，步骤4所述的胎儿R波个数计算具体步骤如下：

1)判断信号方向：将4秒数据等分为多份，分别计算各区间内的最大值均值meanMax和最小值均值meanMin，比较二者大小；若最大值均值大于最小值均值，则认定信号为正向；否则认为信号为反向，进行信号反转操作；

2)确定R波个数并去除异常值：确定信号方向后，设定一个信号幅值阈值，选取信号幅值大于阈值的极大值点作为识别到的R波；在识别过程中，可能会检测到两个距离相近的R波点，需要按照生理情况去除异常值，选定一个心率阈值，如果两个R波计算得到的心率高于心率阈值，则选择幅值更高的极大值点作为R波点，去除掉幅值较低的极大值点。