發(fā)布時(shí)間：2020-10-26 11:22

　　 胎動(dòng)是胎兒的一項(xiàng)重要生命體征,在胎兒的早期階段就已經(jīng)形成,并持續(xù)整個(gè)妊娠期。胎動(dòng)的異常往往是胎兒處于危險(xiǎn)境況的信號(hào),及早發(fā)現(xiàn)胎動(dòng)的異常,可有效降低胎兒的致死率。當(dāng)前比較常見(jiàn)的胎動(dòng)檢測(cè)方法主要有兩種。一種是母親根據(jù)自己的感知進(jìn)行的計(jì)數(shù),這種方法實(shí)施起來(lái)比較簡(jiǎn)單,但是對(duì)于胎動(dòng)的計(jì)數(shù)很不準(zhǔn)確;另一種是醫(yī)院產(chǎn)科中普遍使用的多普勒成像技術(shù),需要在醫(yī)師的陪同下實(shí)施,而且多普勒技術(shù)不能做長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè),花費(fèi)也較為昂貴。本文提出了一種新的胎動(dòng)信號(hào)采集方案,將多軸加速度傳感器縫制在紡織物中,緊貼在孕婦的腹部,采集胎兒活動(dòng)傳達(dá)到腹壁的信號(hào)。該方案以可穿戴的形式實(shí)施,可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè),并且無(wú)需醫(yī)師的協(xié)助。為了實(shí)現(xiàn)這一方案,本文主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了深入研究:1)對(duì)于信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì),本文從硬件構(gòu)成和軟件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。控制器采用飛思卡爾的Kinetis KL16型單片機(jī),通過(guò)4個(gè)加速度傳感器采集孕婦腹壁上的胎動(dòng)信號(hào),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理,然后控制藍(lán)牙將數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)設(shè)備中。通過(guò)設(shè)計(jì)單片機(jī)與藍(lán)牙之間通信的的數(shù)據(jù)包協(xié)議和改進(jìn)藍(lán)牙協(xié)議棧,保證胎動(dòng)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。2)設(shè)計(jì)胎動(dòng)設(shè)備應(yīng)用的實(shí)驗(yàn),征集志愿者做臨床上的信號(hào)采集,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。設(shè)計(jì)合適的預(yù)處理方法,去除一些容易分離的噪聲和母體干擾信號(hào)。將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)分成一塊塊的時(shí)間片段,配合多普勒成像設(shè)備的記錄,找到設(shè)備捕捉到的胎動(dòng)。3)研究常用的非平穩(wěn)信號(hào)分析方法,包括時(shí)頻分析,信號(hào)稀疏分解,得到胎動(dòng)的信號(hào)特征和母體偽動(dòng)的信號(hào)特征。根據(jù)胎動(dòng)信號(hào)和偽動(dòng)信號(hào)的特征,設(shè)計(jì)一種胎動(dòng)識(shí)別方法,并評(píng)估胎動(dòng)的識(shí)別率,以多普勒采集的胎動(dòng)數(shù)作為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。最終的評(píng)估結(jié)果表明該識(shí)別方法的胎動(dòng)識(shí)別率遠(yuǎn)高于母親自數(shù)。
【學(xué)位單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R714.5;TN911.7
【部分圖文】：

7圖 2.6 換能器的典型結(jié)構(gòu)被彈性梁固定在中間的位置，質(zhì)量塊的上端面和下端面是活動(dòng)電極組成電容 C1，下端面和下固定電極組成電阻 C2。被測(cè)物振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致動(dòng)，這樣會(huì)使得活動(dòng)電極和固定電極間的距離產(chǎn)生變化，從而改變 ，形成一個(gè)與加速度大小成正比的差動(dòng)輸出信號(hào)。 顯示了 6 種不同方向下的三軸向加速度值。 圖中的 Top View 表示頂向觀察者。這些方向定義如下：首先是 PU 指示的位置，這時(shí)候芯片芯片的引腳 1 處在左上方，此時(shí) Y 軸的方向與地球重力方向剛好相

杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文Z)=(0g,-1g,0g)。由 PU 位置開(kāi)始，芯片做順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 90 度，得到 LR，同理可以得到 PD 和 LL，不同位置時(shí)的加速度值可以從圖 2.7 中得到。Side Vie視圖，BACK 為正面朝下，F(xiàn)RONT 為正面朝上。根據(jù)以上加速計(jì)的工作原信號(hào)時(shí)，固定在孕婦腹部上的傳感器會(huì)感受到胎兒活動(dòng)對(duì)腹壁的沖擊，從而的位置，產(chǎn)生加速度值上的變化，記錄下胎兒活動(dòng)。

圖 3.3 IIC 總線時(shí)序圖控制器首先選擇 IIC0 通道，依次對(duì)地址為 1D（A 型）和 1C（B 型）的加速度傳感送讀指令，讀取存放在數(shù)據(jù)寄存器中的加速度數(shù)據(jù)，讀取完通道 IIC0 上的所有傳感器，繼續(xù)讀取 IIC1 通道上的加速度數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)中，4 個(gè)傳感器在電路板上的位置如4 所示。傳感器中的加速度數(shù)據(jù)存放在 6 個(gè) 8 位寄存器中，其中每一個(gè)軸向的數(shù)據(jù)占兩節(jié)。以 X 軸向?yàn)槔�，包�?OUT_X_MSB 和 OUT_X_LSB，如圖 3.5 所示。X 軸向的加數(shù)據(jù)是 14 位的，包括高字節(jié) OUT_X_MSB 的 8 位和低字節(jié) OUT_X_LSB 的高 6 位。的兩個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換最終得到用于信號(hào)處理的浮點(diǎn)型數(shù)據(jù)。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2856932