卜朝晖安蒙蒙陈立锋周斌 郑政

0 引言

胎心监护措施对保障孕妇和胎儿健康具有重要意义[1]。目前，临床上使用的胎心监护仪主要是基于超声多普勒原理，该方法对胎心的监测是间接的，不够直观。同时，该类设备体积大，成本高，整个监测过程需有专业医护人员陪护操作，对用户来说极为不便。相关研究表明，胎儿心电可以最大程度地反映胎儿心脏发育情况[2-4]。

胎儿心电提取方法主要有自适应滤波[5]、小波变换[6]、盲源分离[7]和神经网络[8]等。自适应滤波需要胸部和腹部两路信号，提取的胎儿心电信噪比低；盲源分离需要多路腹部信号，电极连线复杂；小波变换对不同小波基的选择十分敏感，实用性受到限制，提取的胎儿心电信噪比较低；神经网络训练时间较长，实时性差。

文献[9]提出了利用扩展卡尔曼滤波(extended kalman filtering，EKF)和奇异值分解(singular value decomposition，SVD)相结合的单通道胎儿心电信号(fetal electrocardiogram，fECG)提取算法，提取出的fECG具有很高的信噪比，由于是单通道提取，所以连线简单，且可以满足提取的实时性，很好地解决了目前已有的胎儿心电提取方法中存在的问题。本文设计了基于Android移动智能终端的单通道胎儿心电监护系统，在移动智能终端上实时完成了EKF和SVD相结合的单通道胎儿心电提取算法。首先，利用STM32控制24位高精度采样芯片ADS1298完成对孕妇腹部信号的采集，再将采集后的数据通过蓝牙传输到基于Android的移动智能终端，最后，在移动智能终端上完成对胎儿心电的实时提取、显示、存储与分析，计算出相应的心律变异率，并实现对整个监护系统进行控制等功能。……