一種基于加速度傳感器的最佳胎動計數(shù)位置的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及胎動監(jiān)測領(lǐng)域，尤其是基于加速度傳感器的最佳胎動計數(shù)位置的檢測 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，盡管助產(chǎn)科學(xué)取得了較大的發(fā)展，但是死胎仍然在妊娠并發(fā)癥中占據(jù)了較 大的比例。引發(fā)高死胎率的主要原因是胎兒在宮內(nèi)受到壓迫導(dǎo)致的室息，主要的臨床表現(xiàn) 就是胎動的持續(xù)減少，而孕婦并不容易及時的感知到這種臨床表現(xiàn)，往往發(fā)現(xiàn)時已對胎兒 造成了不可挽回的傷害。據(jù)調(diào)查，百分之五十未及時診治的胎動減少將會在24小時內(nèi)死 亡，剩下的也會有較高的幾率患有胎兒營養(yǎng)不良綜合征和胎兒輸血綜合征。
[0003] 胎動的檢測現(xiàn)在的主流方法主要分為醫(yī)用和家用。醫(yī)用主要依靠多普勒儀器進(jìn)行 胎動檢測。這種方法可靠、準(zhǔn)確，是觀察胎動的最佳儀器，但是多普勒儀器造價昂貴，必須需 要醫(yī)生的幫助才可以進(jìn)行，往往是母親明顯的感覺到胎動減少之后才到醫(yī)院進(jìn)行相應(yīng)的多 普勒檢查，而這個時候胎兒通常已經(jīng)遭受到了較大的傷害。所以醫(yī)生會要求孕婦每天定期 的進(jìn)行胎動計數(shù)，觀察胎兒的發(fā)育情況，這也是最為普遍的家用手段。母親自己進(jìn)行計數(shù)雖 然方便快捷，但是準(zhǔn)確性卻由于母親的技術(shù)方法、計數(shù)習(xí)慣和注意力集中程度等主觀因素 受到較大的影響。因此一種自動化的家用胎動檢測設(shè)備是解決這個問題的最有效途徑。因 此一種完全不依賴于母親的主觀因素的自動化胎動檢測設(shè)備日益得到了重視。
[0004] 目前市場上出現(xiàn)了一些輔助的家用胎動設(shè)備，但仍然依賴于母親的自我計數(shù)方 法，沒能根本解決母親的主觀因素對胎動準(zhǔn)確性造成的影響。另外，一些相關(guān)研究提出了一 種利用陣列式傳感器采集胎動信號和子宮收縮信號來檢測胎動信號的方法和裝置。通過多 個傳感器分布在不同的位置從而捕捉胎兒不同方向不同部位的動作。如，一篇文獻(xiàn)記載了 一種引入了 12個壓電傳感器的裝置，傳感器分布在孕婦的腹部。但實際上，各個時間段這 12個傳感器對胎動的響應(yīng)強(qiáng)度并不一致，有些位置在一個或多個時間段根本無法捕捉到胎 動信號，而胎動計數(shù)系統(tǒng)仍需要對這12個傳感器采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行全部運(yùn)算和處理，這無形 中加大了系統(tǒng)的運(yùn)算工作量和數(shù)據(jù)處理難度，一定程度地影響了胎動計數(shù)的即時性和有效 性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提出一種胎動計數(shù)過程中可根據(jù)預(yù)設(shè)時間值，間斷性檢測最佳胎動計數(shù)位 置的檢測方法，在較多的胎動傳感器數(shù)據(jù)采集中，選擇部分最佳的傳感器位置作為下一個 時間段的胎動計數(shù)數(shù)據(jù)采集源，以減少胎動計數(shù)系統(tǒng)工作量和提高計數(shù)準(zhǔn)確性。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] -種基于加速度傳感器的最佳胎動計數(shù)位置的檢測方法，其特征是它采用8個三 軸加速度傳感器對孕婦的腹部進(jìn)行胎動檢測，所述的最佳胎動計數(shù)位置的檢測方法包括以 下步驟：
[0008] 第一步：將8個三軸加速度傳感器呈兩橫排布置緊貼在孕婦的腹部，設(shè)定胎動檢 測時間間隔T，啟動加速度傳感器對胎動進(jìn)行檢測，時間T后，獲取m次檢測數(shù)據(jù)，并記錄每 一次檢測數(shù)據(jù)對應(yīng)的時間點；
[0009] 第二步：對于第1次到第m次檢測數(shù)據(jù)，分別選取8個三軸加速度傳感器在X軸、 Y軸和Z軸各軸中振幅最大的4個位置P1-P4;
[0010] 第三步：對于前述任一三軸加速度傳感的任一次檢測數(shù)據(jù)，X軸、Y軸和Z軸中的4 個位置按大小降序排列，并進(jìn)行運(yùn)算如下：
[0011] 對于X、Y和Z各軸中振幅最大的4個位置均為P1-P4,各位置對應(yīng)的最大振幅即 第一振幅為al_a4 ;設(shè)置第二振幅與第一振幅的比值閾值參數(shù)nl，第三振幅與第二振幅的 比值閾值參數(shù)n2,第四振幅與第三振幅的比值閾值參數(shù)n3,nl>n2>n3,Sl、S2和S3分別表 示賦予傳感器的分值，S1>S2>S3 ;
[0012] (1)、對于任一軸的任一次檢測數(shù)據(jù)，選出振幅最大的al，賦予對應(yīng)的位置P1對應(yīng) 的si分；
[0013](2)、對于a2對應(yīng)的位置P2,計算第二振幅與第一振幅的比值ηp ni滿足：
[0014]η" 則si賦予P2;
[0015] 111〈111則82賦予？2
[0016] (3)、對于a3對應(yīng)的位置P3,計算第三振幅與第二振幅的比值η2， η2滿足：
[0017]η2>η2,則s2 賦予Ρ3;
[0018]n2〈njljs3賦予P3
[0019] (4)、對于a4對應(yīng)的位置P4,計算第四振幅與第三振幅的比值ri3， η3滿足：
[0020]η3彡η3,則s3 賦予Ρ4;
[0021] η3〈n3則s4 賦予P4
[0022] (5)其余4個位置的得分計為0
[0023] 按照（1)-(5)對8個三軸加速度傳感器的X、Y和Z軸的m次檢測數(shù)據(jù)均進(jìn)行處理， 得到m次檢測數(shù)據(jù)中每一個三軸加速度傳感器的每一次X軸、Y軸、Z軸對應(yīng)的4個振幅最 大位置的得分；
[0024] 第四步：對于此次檢測m次檢測數(shù)據(jù)，分別計算8個三軸加速度傳感器在位置X 軸、Y軸和Z軸各軸的得分和，計算8個三軸加速度傳感器的得分總和，得分較高的四個位 置即為下一個時間段T中胎動計數(shù)的4個最佳胎動計數(shù)位置。
[0025] 本發(fā)明的8個三軸加速度傳感器中，下排從左至右依次為位置1、位置2、位置3和 位置4,上排從左至右依次為位置5、位置6、位置7和位置8,設(shè)定位置1和位置3為一組， 即組A，位置2和位置4為一組，即組B，位置5和位置7為一組，即組C;位置6和位置8為 一組，即組D;在第四步之后，比較A組和B組，C組和D組的得分，得分較高的兩組所對應(yīng)的 位置即為下一個時間段T中胎動計數(shù)的4個最佳胎動計數(shù)位置。
[0026] 本發(fā)明的8個三軸加速度傳感器中，選擇時優(yōu)先考慮Ζ軸方向，設(shè)置較高優(yōu)先級， X軸和Υ軸設(shè)置較低優(yōu)先級，即在求8個位置綜合得分時，設(shè)定Ζ軸系數(shù)高于X軸和Υ軸的 系數(shù)，X、Υ和Ζ軸的系數(shù)均在0到1之間，計算得到8個位置的綜合得分。
[0027] 本發(fā)明的設(shè)定Ζ軸系數(shù)為0. 5,X軸和Υ軸系數(shù)為0. 25,從而計算得到8個位置的 綜合得分。
[0028] 本發(fā)明的8個三軸加速度傳感器嵌入在孕婦智能衣或腹帶中。
[0029] 本發(fā)明的第一步中：對于m次檢測數(shù)據(jù)，計算前后兩次檢測數(shù)據(jù)的間隔時間，如果 間隔時間小于等于At，則后一次檢測數(shù)據(jù)和前一次屬于同一次胎動數(shù)據(jù)，將前一次檢測數(shù) 據(jù)的時間作為本次胎動數(shù)據(jù)的時間，將前后兩次檢測數(shù)據(jù)中振幅大的振幅作為本次胎動數(shù) 據(jù)的振幅；對于m次檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行前述處理，得到Μ次胎動計數(shù)數(shù)據(jù)，用于后續(xù)處理，其中， 3min<Δt< 6min〇
[0030] 本發(fā)明的si= 1，s2 = 0· 5,s3 = 0· 2,s4 = 0;nl= 0· 8,n2 = 0· 5,n3 = 0· 4。
[0031] 本發(fā)明的第一步中，設(shè)置初始的四組最佳檢測位置，分別是位置1、位置3、位置5 和位置7。
[0032] 本發(fā)明的第一步中，時間間隔T為2-8小時。
[0033] 本發(fā)明的有益效果：
[0034] 本發(fā)明提出一種胎動計數(shù)過程中最佳胎動計數(shù)位置的檢測方法，在較多的胎動 傳感器數(shù)據(jù)采集中，選擇部分最有效的傳感器位置作為胎動計數(shù)數(shù)據(jù)的采集源，最大限度 捕捉胎動信號，優(yōu)化胎動信號采集數(shù)據(jù)源，減輕胎動計數(shù)系統(tǒng)軟件的運(yùn)算工作量和數(shù)據(jù)處 理難度，同時也減少了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲空間，實時準(zhǔn)確地得出胎動計算，并一定降低系統(tǒng) 軟、硬件制作成本；本發(fā)明還能根據(jù)孕婦胎動變化的個體差異，設(shè)置不同的測試間隔時間段 T進(jìn)行選擇，加大或減小最佳位置調(diào)整的頻率，以進(jìn)一步提高最佳位置檢測的精準(zhǔn)性。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明的八個三軸加速度傳感器位置示意圖。
【具體實施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0037] 如圖1所示，為了獲得更全面準(zhǔn)確的胎動信號，本發(fā)明引入8個3軸加速度傳感 器，嵌入在孕婦智能衣或腹帶中，緊貼在孕婦的腹部，分別將這8個位置定義為位置1、2、~ 8。每間隔時間T后啟動最佳位置檢測程序，作為下一個T時間內(nèi)胎動計數(shù)的檢測位置。
[0038] 每次最佳位置檢測時，傳感器能檢測到若干次胎動變化，計為m次，。m次胎動變化 檢測數(shù)據(jù)，計算前后兩次檢測數(shù)據(jù)的間隔時間，如果間隔時間小于等于At，則后一次檢測 數(shù)據(jù)和前一次屬于同一次胎動數(shù)據(jù)，將前一次檢測數(shù)據(jù)的時間作為本次胎動數(shù)據(jù)的時間， 將前后兩次檢測數(shù)據(jù)中振幅大的振幅作為本次胎動數(shù)據(jù)的振幅；對于m次檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行前 述處理，得到Μ次胎動計數(shù)數(shù)據(jù)，用于后續(xù)處理，其中，3min<Δt< 6min。
[0039] 如本實施例，距上一次胎動計數(shù)T小時后啟動最佳位置檢測程序。因?qū)嶒灄l件限 制，實施例中，只采集到孕婦Τ時間間隔后的第一次胎動計數(shù)，這里假設(shè)Τ間隔時間較短且 處于胎兒安靜時段，故T時間內(nèi)胎動計數(shù)只發(fā)生了一次，以此次的胎動變化數(shù)據(jù)作為下一 個Τ時間段的最佳位置檢測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
[0040] 具體步驟如下：
[0041] 第一步：采集預(yù)置時間間隔Τ后第Μ次胎動過程中8個3軸加速度傳感器的檢測 數(shù)據(jù)，共發(fā)生了一次胎動計數(shù)，且該次胎動計數(shù)傳感器檢測到胎動變化m次。使用數(shù)字編碼 +X、Y、Z軸代表某個位置的某一個軸接收到的數(shù)據(jù)。例如3x表示位置3的X軸接收到的數(shù) 據(jù)，4Y表示位置4的Y軸接收到的數(shù)據(jù)。得到的數(shù)據(jù)如表2-4所示。
[0042] 第二步：本次胎動發(fā)生了 14次胎動變化即傳感器獲取了 14次檢測數(shù)據(jù)，即ml= 14。每一次胎動變化對應(yīng)的時間點也會被記錄下來。分別選取第1次到第m次每一次胎動 變化中8個3軸傳感器位置所對應(yīng)的X軸、Y軸、Z軸中振幅最大的4個位置。如表2-4所 示，第1次胎動變化，在X軸上振幅最大的4個位置為1、2、3、6 ;Y軸上振幅最大的4個位置 為2、3、5、7 ;Ζ軸上振幅最大的4個位置為2、3、4、5。
[0043] 第三步：將每一次連續(xù)胎動變化過程中分別將X軸、Υ軸、Ζ軸振幅最大的4個位 置按大小降序排列，并進(jìn)行得分運(yùn)算。運(yùn)算如下：
[0044] 將這4個位置設(shè)置成位置pi、ρ2、ρ3、ρ4,且各位置對應(yīng)的最大振幅為al、a2、a3、 a4。設(shè)置閾值參數(shù)nl、n2、n3,根據(jù)這些閾值參數(shù)求出這4個位置的得分。
[0045] 1)選出振幅最大的al，賦予位置pi對應(yīng)的si分
[0046] 2)考察a2對應(yīng)的位置p2,如果n(n=a2/al)滿足
[0047] η&