胎心音檢測系統(tǒng)研究
本文關(guān)鍵詞:胎心音檢測系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:產(chǎn)前檢查是圍產(chǎn)醫(yī)學的重要內(nèi)容,目的之一是胎兒健康監(jiān)護,這是實現(xiàn)優(yōu)生和健康生產(chǎn)的重要手段。中國每年有數(shù)千萬孕婦,胎兒健康監(jiān)護需求大,但是它主要在醫(yī)院進行,存在諸多弊端,并且它不能滿足實時、動態(tài)和遠程監(jiān)護胎兒的需求。本論文分析了胎心音檢測技術(shù)的理論和特點,提出了基于“設備+云+端”模式的胎心音檢測系統(tǒng),通過一個胎心音采集設備,運行在智能移動終端上的APP和云平臺實現(xiàn)了胎心音的采集、除噪、特征識別和以胎心率變化趨勢為核心的圍孕產(chǎn)期健康管理,該系統(tǒng)不僅滿足家庭式安全的胎兒健康監(jiān)護,還能為孕產(chǎn)婦的營養(yǎng)、運動和保健等健康管理提供持續(xù)服務和相關(guān)醫(yī)療保健解決方案,具有重要的社會價值和意義。 本論文的主要內(nèi)容如下: (1)通過比較超聲、胎心電等多種胎兒健康監(jiān)護技術(shù),指出胎心音檢測技術(shù)的優(yōu)點,并總結(jié)了國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究進展,說明基于胎心音檢測實現(xiàn)胎兒健康監(jiān)護主要困難是胎心音采集和處理。 (2)總結(jié)胎心音的產(chǎn)生機理、傳導路徑、頻域和時域特點,說明胎心音是一種微弱、低頻(主頻段20-200Hz)的非線性非平穩(wěn)生物醫(yī)學信號,噪聲復雜,在胎心音采集和處理時有巨大困難。 (3)提出了“設備+云+端”模式的胎心音檢測系統(tǒng)架構(gòu),包括外設設備和軟件APP的組成和功能。 (4)基于LabVIEW和myDAQ建立了一個原型化實驗系統(tǒng),,實現(xiàn)了胎心音信號采集,用于信號處理和分析,并且myDAQ的音頻口數(shù)據(jù)采集驗證了使用音頻口做數(shù)據(jù)采集和通信的可行性。 (5)胎心音處理(主要是信號除噪)是本論文的研究重點,其創(chuàng)新點主要是首次使用希爾伯特黃變換做胎心音處理,并且本論文的除噪方法一次性地消除了基線漂移和噪聲,同小波變換、數(shù)學形態(tài)學和傅里葉變換等比較,信噪比改善明顯,均方誤差最小,時間復雜度雖然最高,但是能滿足實際應用。 本論文的除噪過程是先用截止頻率為200Hz的巴特沃斯低通濾波器和重采樣做預處理,再使用希爾伯特黃變換的模態(tài)分解算法做信號分解,選擇含有目標信號的分量進行類小波軟閾值自適應算法除噪,最后組合重構(gòu)得到除噪后的胎心音信號。模態(tài)分解時,使用添加掩模信號等方法消除模態(tài)混疊,用鏡像延拓法消除端點效應,并引用Rilling的研究設定停止規(guī)則。 (6)對除噪后的胎心音信號使用希爾伯特變換等方法提取信號包絡,再用時間門限法做特征識別,最后計算平均胎心率。本論文的方法計算胎心率的準確率高達98.7%。
【關(guān)鍵詞】:胎兒健康監(jiān)護 智能移動終端 胎心音 希爾伯特黃變換
【學位授予單位】:重慶醫(yī)科大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R318.6
【目錄】:
- 中文摘要6-8
- 英文摘要8-11
- 第一章 緒論11-18
- 1.1 課題研究背景及意義11-13
- 1.2 胎兒健康監(jiān)護技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-15
- 1.3 胎心音研究現(xiàn)狀15-17
- 1.4 論文主要研究內(nèi)容和目的17-18
- 第二章 胎心音相關(guān)知識18-22
- 2.1 胎心音形成機理和傳導路徑18-19
- 2.2 胎心音信號性質(zhì)19-21
- 2.3 本章小結(jié)21-22
- 第三章 胎心音檢測系統(tǒng)22-28
- 3.1 胎心音檢測系統(tǒng)架構(gòu)22-23
- 3.2 硬件架構(gòu)23-25
- 3.3 軟件架構(gòu)25-27
- 3.4 本章小結(jié)27-28
- 第四章 基于 LabVIEW 的胎心音原型化實驗系統(tǒng)28-34
- 4.1 胎心音采集主要問題28
- 4.2 基于 LabVIEW 的胎心音原型化實驗系統(tǒng)28-33
- 4.2.1 系統(tǒng)組成29-30
- 4.2.2 LabVIEW 軟件30-33
- 4.3 本章小結(jié)33-34
- 第五章 胎心音處理方法34-61
- 5.1 信號除噪方法34-47
- 5.1.1 小波變換34-38
- 5.1.2 數(shù)學形態(tài)學38-40
- 5.1.3 希爾伯特黃變換40-47
- 5.2 胎心音除噪方法實現(xiàn)47-56
- 5.2.1 預處理49-50
- 5.2.2 除噪50-55
- 5.2.3 除噪效果評價55-56
- 5.3 胎心音包絡提取56-57
- 5.4 胎心音特征識別57-60
- 5.5 本章小結(jié)60-61
- 總結(jié)與展望61-63
- 參考文獻63-70
- 文獻綜述70-78
- 參考文獻77-78
- 致謝78-79
- 碩士期間發(fā)表的論文79-80
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:胎心音檢測系統(tǒng)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:375915
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