Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Шеповальников Роман Александрович

Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ
<
Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Шеповальников Роман Александрович. Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ : диссертация ... кандидата технических наук : 05.11.17.- Санкт-Петербург, 2006.- 131 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/3777

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Системы оперативного контроля состояния плода во время родов 13

1.1. Электрокардиограмма плода и её особенности 13

1.2. Существующие системы для анализа ЭКГ плода 21

1.3. Методы цифровой фильтрации 24

1.3.1. Основы цифровой фильтрации 24

1.3.2. Цифровая фильтрация электрокардиосигнала 34

1.4. Алгоритмы, используемые в системах для автоматического анализа ЭКГ 41

1.4.1. Основные этапы алгоритмов анализа ЭКГ плода 41

1.4.2. Алгоритм поиска QRS-комплексов плода на основе корреляционных методов 42

1.4.3. Коррекция дрейфа изолинии ЭКГ плода 47

1.5. Постановка задач исследования , 54

Глава 2. Измерение частоты сердечных сокращений плода во время родов 57

2.1. Структура алгоритмического обеспечения обработки ЭКГ плода 57

2.2. Этапы алгоритма поиска QRS-комплексов ЭКГ плода 58

2.3. Предварительная обработка сигнала 61

2.4. Обнаружение QRS-комплексов 65

2.5. Исключение нетипичных QRS-комплексов 71

2.6. Корректировка параметров алгоритма 76

2.7. Определение интервалов, частоты сердечных сокращений и базальной частоты сердечных сокращений 77

2.8. Экспериментальная оценка качества работы алгоритма 80

Выводы 81

Глава 3. Выявление информативных параметров ЭКГ для диагностики состояния плода 83

3.1. Этапы алгоритма выявления информативных параметров 83

3.2. Коррекция дрейфа изолинии 84

3.3. Усреднение формы кардиоцикла. Исключение нетипичных сокращений 87

3.4. Поиск информативных параметров

3.5. Оценка состояния плода 90

Выводы 93

Глава 4. Реализация компьютерной системы контроля состояния плода 94

4.1. Свойства системы оперативного контроля состояния плода 94

4.2. Макет системы для регистрации ЭКГ плода 96

4.3. Программа регистрации и анализа ЭКГ плода 98

4.4. Экспериментальный набор реализаций ЭКГ плода 105

Выводы 107

Основные результаты работы 108

Список литературы 109

Приложение 1 117

Алгоритм поиска QRS-комплексов плода на основе корреляционных методов

ЭКГ плода была впервые зарегистрирована Кремером в 1906 году. В течение следующих 70 лет большая часть исследований ЭКГ плода проводилась на животных. Хон [37] внедрил электрод для регистрации напрямую с головы плода. Ему удалось значительно улучшить соотношение сигнал-шум. Ларкс с сотрудниками [48] изучал комплекс QRS у плода при помощи абдоминальных отведений и сделал вывод о том, что изменения ST-сегмента могут говорить о неблагоприятном состоянии плода. Симондс [67] изучал интервалы PR и QT и зубец Т. Возможность определения гипоксии во время родов стимулировало исследования прямой ЭКГ плода у человека [63]. Марвел и Дженкинс совершенствовали технику записи и анализ ЭКГ при прямой ее регистрации [42,52]. Наиболее широко распространёнными на настоящий момент времени устройствами для регистрации и анализа прямой ЭКГ плода у человека являются Neoventa STAN-устройства. Разносторонний анализ ЭКГ плода во время родов при помощи этих устройств описан Исис Амер-Вахлин [40].

Система Neoventa STAN S31 это интранатальный монитор позволяющий регистрировать кардиотокограмму и производить автоматический анализ состояния плода в режиме реального времени [40]. Анализ ST обеспечивает дополнительную информацию о состоянии плода. Монитор STAN S31 состоит из двух частей: блока снятия и обработки регистрируемого сигнала и монитора.

STAN S31 позволяет осуществлять автоматическое обнаружение определенных событий, информирующих врача о состоянии плода. Зарегистрированные данные хранятся на жестком диске системы STAN S31. Объём диска достаточен для хранения более чем пяти тысяч часов записи ЭКГ плода. Через USB порт или через сетевой интерфейс данные можно переносить для дальнейшей обработки.

Алгоритмы STAN S31 обеспечивает не только обработку кардиотокограммы плода, но и анализ ST сегмента. Большое внимание в STAN уделено мониторированию коэффициента T/QRS [40].

Современные фетальные кардиомониторы, например, Sonicaid Series Team и FM 800 (Oxford Instruments), Corometrics Series 120 и 170 ( GE Medical), HP Virida Series 50 (Philips), - это мощные компьютерные приборы, позволяющие с высокой точностью регистрировать частоту сердечных сокращений (ЧСС) плода с одновременной регистрацией сократительной деятельности матки и двигательной активности плода (актограммы). Новейшие модели фетальных мониторов этих фирм имеют сетевые каналы связи, телеметрию. Указанные фирмы предлагают пользователям автономные компьютерные системы и центральные станции КТГ-мониторинга.

В последние годы на медицинском рынке появились мониторы «матери и плода». Их особенность состоит в том, что имеется возможность дополнительно осуществлять мониторинг жизненных функций будущей мамы - регистрировать температуру, ЭКГ, частоту дыхания, показатели АД, а также мониторинг насыщения кислородом крови матери и плода. Регистрация ЧСС плода(ов) в современных фетальных кардиомониторах может осуществляться, как с помощью ультразвукового допплеровского датчика, так и путем съема прямой ЭКГ плода с помощью инвазивного спиралевидного электрода, наложенного на предлежащую часть плода. Регистрация сократительной активность матки может осуществляться, как с помощью наружного тензометрического токо - датчика, так и путем регистрации внутриматочного давления с помощью одноразового катетера введенного в полость матки. Фетальные мониторы семейства Sonicad TEAM - обеспечивают регистрацию ЧСС плода при одно и двуплодной беременности методом УЗ-зондирования и (или) путем инвазивного снятия прямой ЭКГ с предлежащей части тела плода, а также регистрацию сократительной активности матки с помощью ТОКО-датчика или путем измерения внутриматочного давления. Также фетальные мониторы имеют следующие функциональные возможности: - ультразвуковые датчики частотой 1,5 и 2,0 МГц исключают наложение материнской ЧСС на ЧСС плода, и наложение ЧСС 1-ого плода на ЧСС 2-ого плода при двойне; - автоматическая межканальная верификация исключает регистрацию двумя датчиками ЧСС одного и того же плода: Данный фетальный монитор укомплектован ультразвуковым датчиком 1,5 или 2,0 МГц, токо-датчиком, отметчиком шевелений плода, термопринтером. Он регистрирует ЧСС плода(ов), сократительную активность матки, актограмму плода, дает изображение КТГ на экране монитора, позволяет выбирать скорость записи и размеры вертикальной шкалы на принтере, сведения о пациентке, клиническую аннотацию, автоматически регистрирует дату и время мониторирования. Имеется возможность хранить 6-ти часовую запись КТГ, осуществлять просмотр и ускоренную печать из памяти монитора. Предназначен для КТГ-мониторинга при одно или двуплодной беременности в антенатальном периоде и в родах. Применение TEAM CARE в процессе динамического наблюдения за течением беременности исключает случаи антенатальной гибели плода, определяет степень индивидуального риска перинатальных осложнений при самопроизвольных родах, и существенно снижает частоту рождения детей с тяжелыми повреждениями ЦНС гипоксического характера. Фетальный монитор Sonicaid TEAM IP позволяет регистрировать ЧСС плода как с применением наружных - ультразвуковых датчиков 1,5 МГц и 2,0 МГц, токо-датчика, так и инвазивных методов регистрации - скальпового электрода для регистрации прямой ЭКГ плода, внутриматочного катетера для регистрации внутриматочного давления и датчика шевелений плода.

Модель TEAM IP - интранатальный фетальный монитор с автоматической количественной оценкой КТГ (БЧ, STV, сумма площадей децелераций) в родах, что повышает достоверность заключения о степени тяжести интранатального дистресса плода в 1-ом периоде самопроизвольных родов. Помогает врачу своевременно решить вопрос о целесообразности оперативного окончания родов в интересах плода. Кроме того, исключает вероятность интранатальной гибели и существенно снижает частоту рождения детей с тяжелыми поражениями ЦНС гипоксического характера.

Определение интервалов, частоты сердечных сокращений и базальной частоты сердечных сокращений

Основные свойства частотных характеристик фильтров: 1. Частотные характеристики являются непрерывными функциями частоты. 2. При дискретизации данных по интервалам At функция Н(со) является периодической. Период функции Н(ю) равен частоте дискретизации входных данных F = I/At. Первый низкочастотный период (по аргументу 0) от -я:/At до ти/At, по f от -l/2At до l/2At) называется главным частотным диапазоном. Граничные частоты главного частотного диапазона соответствуют частоте Найквиста ±coN, N - тс/At. Частота Найквиста определяет предельную частоту обработки данных. 3. Для фильтров с вещественными коэффициентами импульсной реакции h(nAt) функция АЧХ является четной, а функция ФЧХ - нечетной. С учетом этого частотные характеристики фильтров обычно задаются только на интервале положительных частот 0-CUN главного частотного диапазона. Значения функций на интервале отрицательных частот являются комплексно сопряженными со значениями на интервале положительных частот. Как правило, при частотном анализе фильтров значение At интервала дискретизации принимают за 1, что соответственно определяет задание частотных характеристик на интервале (0,ті) по частоте со или (0,1/2) по f. При использовании быстрых преобразований Фурье (БПФ) вычисления спектров осуществляются в одностороннем варианте положительных частот в частотном интервале от 0 до 2ті (от 0 до 1 Гц), где комплексно сопряженная часть спектра главного диапазона (от -п до 0) занимает интервал от % до 2тс (для ускорения вычислений используется принцип периодичности дискретных спектров). Заметим, что при выполнении БПФ количество точек спектра равно количеству точек входной функции, а, следовательно, отсчет на частоте 2%, комплексно сопряженный с отсчетом на частоте О, отсутствует. При нумерации точек входной функции от 0 до N он принадлежит точке N+1 - начальной точке следующего периода, при этом шаг по частоте равен 2TC/(N+1). Современное программное обеспечение БПФ допускает любое количество точек входной функции, при этом для нечетного значения N частоте % соответствует отсчет на точке (N+l)/2, не имеющий сопряженного отсчета, а при четном значении N отсутствует отчет на частоте л (она располагается между отсчетами k=N/2 и N/2 +1). Отсчетам с номерами к главного диапазона БПФ (за исключением точки к=0) соответствуют комплексно сопряженные отсчеты N+1-k (за исключением точки k=(N+l)/2 при нечетном N). Фазовая и групповая задержка. Задержка сигналов во времени относится к характерной особенности каузальных систем в целом, а, следовательно, рекурсивных и односторонних нерекурсивных фильтров. Фазовая задержка, это прямая характеристика временной задержки фильтром гармонических колебаний. При подаче на вход фильтра гармоники sin cot, сигнал на выходе каузального фильтра, без учета изменения его амплитуды, равен sin(tot-(p), при этом: Постоянство значения tp(co) в определенном частотном диапазоне обеспечивает для всех гармоник сигнала такое же соотношение их фазовых характеристик, какое было на входе системы, т.е. не изменяет формы сигнала, если его спектр полностью сосредоточен в этом частотном диапазоне, и значения АЧХ в этом диапазоне также имеют постоянное значение. Это условие является определяющим, например, для систем передачи данных, для сглаживающих и полосовых частотных фильтров. Предварительная цифровая фильтрация ЭКГ плода предшествует алгоритмам, осуществляющим анализ сигнала, и служит для выполнения преобразований сигнала, улучшающих условия работы и повышающих эффективность этих алгоритмов. В наиболее общем виде можно выделить три этапа фильтрации, решающие отдельные задачи предобработки ЭКГ плода; фильтрация нижних частот, верхних частот и сетевой наводки. На рис. 1.5 представлен вид спектра мощности при типичной последовательности процедур предварительной фильтрации ЭКГ плода. Предполагается, что на вход алгоритма поступает смесь полезного сигнала с аддитивной помехой. Основная доля мощности ЭКГ, снимаемого с использованием стандартной ЭКГ- аппаратуры, сосредоточена в полосе частот, не превышающих 50 Гц. О спектре помех нельзя высказать никаких определенных предположений, за исключением того, что он ограничен характеристиками аналогового тракта съема и усиления ЭКГ, имеющего обычно полосу пропускания от 0,1 до 100 Гц. Отдельно на рисунке 1.5 выделена составляющая сетевой помехи, которая почти всегда присутствует в сигнале [4].

В первую очередь наиболее целесообразно устранить сетевую наводку, сравнительно легко поддающуюся ослаблению с помощью режекторного фильтра. Далее с использованием ФНЧ осуществляется подавление высокочастотных помех. Эту процедуру можно также интерпретировать как ограничение спектра сигнала сверху, что в принципе дает возможность на последующих этапах обработки снизить частоту отсчетов по отношению к исходной за счет прореживания отсчетов. На последнем этапе предобработки с помощью ФНЧ выполняется высокочастотная фильтрация, которая позволяет практически полностью избавиться от постоянной составляющей и смещения изолинии от движения пациента и в значительной степени снизить амплитуду Т-зубцов.

Сигнал, получаемый на выходе этой цепочки фильтров, представляет собой смесь полезного сигнала, в котором сохранены основные частотные составляющие, свойственные QRS-комплексам, и той части помех, спектр которой лежит в полосе пропускания результирующей частотной характеристики используемых фильтров. Дальнейшее устранение помех методами цифровой фильтрации не представляется возможным, так как это привело бы к подавлению самого сигнала. Приняв за основу приведенную последовательность процедур цифровой фильтрации ЭКС, рассмотрим цифровые методы, которые могут быть использованы для реализации каждого из этапов предварительной фильтрации.

Усреднение формы кардиоцикла. Исключение нетипичных сокращений

Эффективность работы системы для диагностики состояния плода во время родов в решающей степени определяется используемыми алгоритмами анализа ЭКГ плода.

Несмотря на разнообразие применяемых алгоритмов и методов, можно выделить наиболее характерные этапы цифровой оперативной обработки ЭКГ плода, которые в той или иной степени представлены во всех известных разработках [29,30,32,33,39,40,43,47,54,59,62,65,70]: предварительная обработка ЭКГ; распознавание желудочковых комплексов; оценка информативных параметров; формирование диагностических заключений о состоянии плода. Задача этапа предварительной обработки ЭКГ состоит в подавлении помех и в преобразовании сигнала к виду более удобному для дальнейшего анализа. Обычно для этой цели используются цифровые фильтры. На этапе распознавания желудочкового комплекса решаются задачи обнаружения непосредственно комплекса (т.е. его локализации на анализируемом участке ЭКГ) и определения ряда его характерных точек (опорной точки, относительно которой измеряется величина R-R интервала, точек начала и конца комплекса и ряда других). На следующем этапе производиться оценка информативных параметров. Перед этим обычно проводят исключение нетипичных сокращений и усреднение кардиоциклов. Одним из главных ЭКГ-признаков для диагностики состояния плода считается высота и форма ST-c-егмента. Важным показателем состояния плода считается соотношения T/QRS (рис.1.1) [40,51,56]. Кроме этого, для диагностики состояния плода существенную информацию несет PR/RR (рис. 1,1). Поэтому необходимо измерить эти параметры на каждом кардиоцикле, и провести их усреднение на длительном интервале времени. Другие параметры, которые представляют потенциальный интерес - это продолжительность зубца Р и (ЖУ-комплекса. На этапе формирования диагностических заключений обобщается информация о найденных желудочковых комплексах и значение информативных параметров и на основе логических правил вырабатывается сообщение о состоянии плода. В большинстве методов детектирования комплексов QRS предполагается, что форма комплекса QRS плода известна априори, но время его появления неизвестно [27, 28, 31, 44, 62]. Это предположение разумно, хотя и не всегда справедливо, поскольку форма комплекса QRS различна для разных пациентов, и даже один пациент может давать QRS-KOMnsieKCbi разной формы. Таким образом, сравнивая сигнал ЭКГ с известным шаблоном QRS, можно определить положение комплексов QRS в ЭКГ, используя некоторую меру сходства, например, большое значение взаимной корреляции. Ухудшение сигнала, например, в связи со смещением базовой линии, интерференцией с сигналом питающей сети, маточными сокращениями, насыщением АЦП и движением ребенка или матери, может привести к ложному детектированию или пропущенным комплексам QRS. В работе [27] исследованы и сравнены два метода детектирования комплексов QRS, которые могут иметь практическую ценность в наблюдении за плодом в реальном времени. Для получения сигнала ЭКГ в этой работе измеряли разность сигналов от электрода на голове плода и обычного электрода, размещенного на бедре матери, в качестве заземления использовался второй электрод, расположенный на коже матери. ЭКГ плода оцифровывалась с частотой 500 выборок/с с разрешением 8 бит. Для надежного детектирования комплексов QRS необходимо предварительно обработать ЭКГ, чтобы минимизировать влияние источников ухудшения сигнала, а лишь затем следует пытаться детектировать комплексы QRS. Известно, что значительные частотные компоненты комплекса QRS расположены между 4 и 45 Гц. Смещения базовой линии в ЭКГ обычно низкочастотные, как правило, меньше 3 Гц, хотя для данных класса 3 частота базовой линии может доходить до 15 Гц и даже превышать эту величину. Для детектирования комплексов QRS был использован КИХ-фильтр, поскольку БИХ-фильтр высокого (например, восьмого) порядка иногда входит в резонанс при возбуждении узкополосными комплексами QRS, что может затруднить точную локализацию волны R. Использовались следующие спецификации фильтра: длина фильтра 75; частота дискретизации 500 Гц; полосы подавления 0-1,47-250 Гц; полоса пропускания 9-39 Гц; неравномерность в полосе пропускания 0,5 дБ; затухание в полосе подавления 30 дБ. Большинство методов детектирования комплексов QRS полагаются на доступность характерного шаблона QRS, с которым сравнивается входной сигнал ЭКГ. Шаблон может генерироваться по необработанным ЭКГ-данным путем детектирования и усреднения нескольких хороших комплексов QRS. Это можно сделать автоматически или полуручным образом путем визуального изучения ЭКГ и определения хороших однозначных комплексов QRS. Затем волны R синхронизируются и комплексы QRS усредняются. Для детектирования комплексов QRS может использоваться фиксированный шаблон QRS, или же в начале каждой новой записи ЭКГ генерироваться новый шаблон.

Общая блок-схема процесса детектирования комплексов QRS изображена на рис. 1.7. Необработанные ЭКГ-данные вначале предварительно обрабатываются для снижения влияния шума. Обработанные выборки данных подаются в буфер по одной выборке за такт. Для каждой новой точки данные подаются в буфер, старейшая выборка данных удаляется, и содержимое буфера сравнивается с шаблоном в детекторе QRS. Затем выход детектора QRS сравнивается с порогом. Если выход превышает пороговое значение, считается, что комплекс QRS присутствует. В данном примере сравниваются два удобных метода детектирования, выбранные с точки зрения практической пригодности или потенциальной практической пригодности.

Свойства системы оперативного контроля состояния плода

Измерения информативных параметров предшествует этап коррекции низкочастотного искажения изоэлектрической линии (дрейф изолинии)дрейфа изолинии.

Наиболее опасной помехой, значительно влияющей на качество анализа, является низкочастотное искажение изоэлектрической линии (дрейф изолинии), обусловленное различными источниками шумов: температурный дрейф усилителя, изменение проводимости электродов, движение электродов и т.п. Считается, что дрейф изолинии наиболее существенен в первые 20-30 минут после подключение скальп-электрода а так же на последней стадии родов [20, 40]. Часто трудно отличить смещение 5Т-сегмента от дрейфа изолинии, поскольку частотные характеристики дрейфа изолинии почти полностью перекрывают амплитудно-частотный спектр ST-сегмента.

Большая часть спектра искажения изолинии лежит в частотной области от 0 до 2 Гц [57-60]. Цифровые фильтры хорошо подавляются низкочастотные помехи, но при этом искажают низкоамплитудные элементы ЭКГ, в том числе 5Т-сегмент [4]. Применение сплайн-функций позволяет эффективно проводить коррекцию дрейфа изолинии в случае, если частота искажения изолинии не превышает частоту следования опорных точек, по которым строится сплайн функции (частота опорных точек обычно равна частоте QRS-комшшксов).

Часть спектра искажения изолинии, например колебания изолинии вызванные движением скальп-электрода, значительно превосходят частотный диапазон от 0 до 2 Гц. Применение цифровых фильтров для уменьшения такой помехи значительно исказит информацию о форме ST-сегмента, а применение сплайн-функций частично оставит в сигнале дрейф изолинии. При любом подходе последующее нахождение таких параметров, как амплитуда и время, соответствующие зубцам Т и Р, будет либо значительно затруднено, либо невозможно. Участки ЭКГ плода с такими искажениями изолинии обычно не продолжительны, поэтому обычно они исключаются из дальнейшей обработки [57].

Алгоритм коррекции дрейфа изолинии, состоит из следующих этапов: 1) определение узлов для построения интерполирующего кубического сплайна на текущем отрезке ЭКГ; 2) расчет значений сплайна обрабатываемого отрезка ЭКГ; 3) коррекция дрейфа изолинии на данном участке сигнала путем вычитания значений сплайн-функции из исходного представления ЭКС. Для построения сплайна, моделирующего уровень изолинии, используются отсчеты, принадлежащие только изоэлектрическим участкам кардиоцикла, благодаря чему коррекция дрейфа изолинии не искажает ST-сегмент. Качество аппроксимации зависит, прежде всего, от выбора числа узлов и их расположения на оси времени. В качестве интерполирующего сплайна нами был использован кубический сплайн Оверхаузера. При анализе ЭКГ рекомендуется об уровне изолинии судить по точкам, принадлежащим Р -интервалу кардиоцикла [4, 47]. После обнаружения желудочковых комплексов в качестве опорных точек были получены точки, принадлежащие й-зубцу желудочкового комплекса [17, 18, 22]. Узловые точки для автоматического построения корректирующего сплайна выбираются левее опорной точки для каждого кардиоцикла. Для снижения влияния высокочастотных помех на определение положения узловой точки использовалось усреднение по нескольким соседним точкам. /Для этого вычислялось среднее значение амплитуды на интервале от tpg-At до tpg+At, где tPQ предполагаемое значение смещения от опорной точки (й-зубца) до интервала PQ, a.A.t половина ширины окна для вычисления среднего значения (рис. 3.1). Точка tPQ соответствует теоретическому расположению зоны нулевого потенциала между Р-зубцом и 0#-комплексом. Значение смещения tPQ изначально равняется 0,05 с [40]. Типичный кардиоцикл вычисляется путём усреднения нескольких соседних кардиоциклов, способ его получения рассмотрен в разделе 3.3. В алгоритме коррекции изолинии построение интерполяционного сплайна производилось не по каждому кардиоциклу, а по более длинным отрезкам ЭКГ, что позволяло повысить точность интерполяции по сравнению с локальным способом вычисления сплайна. Возникающая при этом задержка результата коррекции допустима. Сплайн строился по узловым точкам, найденным на пяти последовательных (Э&У-комплексах (рис. 3.2). При таком подходе участки ЭКГ рядом с граничными узлами, т.е. лежащие между 1-2 и 4-5 узлами, могут быть значительно искажены. Поэтому для дальнейшего анализа использовался интервал ЭКГ с кардиоциклом, на котором находиться 3-я узловая точка. После нахождение сплайна его значения вычиталось из сигнала ЭКГ плода прошедшего этапы предварительной фильтрации. Вычитание сплайна и нахождение откорректированного кардиоцикла производилось только для кардиоцикла с 3-ей узловой точкой сплайна (см. участок, выделенный стрелками на рисунке 3.2.). После нахождения этого интервала производилось исключение нетипичных сокращений, усреднение кардиоциклов и поиск информативных параметров.

После коррекции дрейфа изолинии с целью дальнейшего улучшения отношения сигнал-шум проводиться исключение нетипичных кардиоциклов. Исключение большей части кардиоциклов зашумленных помехами происходит на этапе обнаружения ?А5-комплексов [4]. Однако кардиоциклы на этапе обнаружения QRS-комгтексоъ обрабатываются после фильтра высоких частот. Поэтому участки ЭКГ, зашумленные помехой лежащей в частотном диапазоне около 2-8 Гц, могут быть пропущены на этапе обнаружения iQtfS-комплексов. Оценка параметров на таких кардиоциклах затруднительна, а иногда не возможна, поэтому эти кардиоциклы должны быть исключены из дальнейшей обработки.

Алгоритмом исключаются те кардиоциклы, уровень корреляции которых с типичным кардиоциклом не превышает определенный порог. В качестве значения порога использовался коэффициент Сз (см. глава 2). Процедура исключения начинает работать после нахождения типичного кардиоцикла.

Этап усреднения формы кардиоцикла основан на синхронном накоплении нормальных (типичных) сокращений. Типичным кардиоциклом изначально считается отрезок ЭКГ, начинающийся на 0,08 с до первой найденной опорной точки и заканчивающийся через 0,32 с после неё. Координаты опорной точки передаются из алгоритма поиска (ЭД -комплекса (см. глава 2.4.). После обнаружения нового S-комплекса, осуществляется нахождение текущего комплекса при помощи усреднения 30 последних QRS-комплексов. Комплексы совмещаются в опорной точке (рис. 3.3.).

Похожие диссертации на Методы и система для оперативного контроля состояния плода во время родов по ЭКГ