根据多普勒超声信号的胎儿移动检测方法技术

一种检测胎儿移动的方法(100)包括：根据从对象采集的多普勒超声信号导出多个峰值，所述多个峰值中的每个峰值与所述多普勒超声信号的信号片段的包络相关联；根据多个幅度网格来计算所述峰值的密度，所述密度指示每个幅度网格中的具有幅度的峰值的数量；基于所计算的密度来选择胎儿移动阈值；并且通过将与信号片段的所述包络相关联的峰值的幅度与所述胎儿移动阈值进行比较来确定所述多普勒超声的所述信号片段是否包括胎儿移动。

Fetal movement detection method based on Doppler ultrasound signal

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】根据多普勒超声信号的胎儿移动检测方法
下文总体上涉及多普勒超声领域、胎儿监测领域，胎儿移动监测领域以及相关领域。
技术介绍
例如，已知使用采用多普勒超声的胎儿监测器来检测胎儿移动，例如，Wrobel等人的“AutomatedDetectionofFetalMovementsinDopplerUltrasoundSignalsversusMaternalPerception”(医学信息与技术杂志，第23卷，第43-50页，2014年)。在Wrobel等人的方法中，首先对多普勒超声幅度随时间的信号进行低通滤波，以识别和去除可归因于胎儿心跳的高频分量。所得到的经过低通滤波的信号被称为连续活动图，因为它是连续的并且被预计为主要捕获胎儿移动。以一秒钟的片段对数据进行处理，如果超出阈值的样本数量超过限制值，则将每个片段标示为移动。这将连续活动图转换为二元活动图。Wrobel等人采用如下生成的主动调整阈值。最初将阈值设置为较低值。此后，对每个1秒的片段进行处理，以识别一秒片段的最后25％的平均值。该阈值被调整为该平均值的一半，除非该阈值低于初始的最小阈值，在这种情况下选择后者。Wrobel等人的方法对于阈值选择有一定困难。它假定临床数据的某种分布可能会限制该方法的应用，因为它可能适合或不适合用于特定患者。因此，期望改进的用于胎儿移动检测的系统和方法。
技术实现思路
在一个公开的方面中，公开了一种检测胎儿移动的方法。根据从胎儿采集的多普勒超声信号导出多个峰值。根据峰值幅度来计算所述峰值的密度。基于所计算的所述峰值的密度来选择胎儿移动阈值。通过将从被测的多普勒超声信号片段中导出的峰值的幅度与所述胎儿移动阈值进行比较来确定被测的所述多普勒超声信号片段是否包括胎儿移动。在另一公开的方面中，一种用于检测胎儿移动的设备包括多普勒超声设备，所述多普勒超声设备包括：多普勒超声换能器，其用于从胎儿采集多普勒超声信号；以及至少一个电子处理器，其被编程为：从所述多普勒超声信号中导出多个峰值，根据峰值幅度来计算所述峰值的密度，并且基于所计算的所述峰值的密度来选择胎儿移动阈值。在一些实施例中，将所述胎儿移动阈值选择为所述峰值的密度最大的峰值幅度。例如，可以通过将多个峰值分箱到峰值幅度分箱中并识别包含最大数量的峰值的峰值幅度分箱的峰值幅度来识别峰值密度最大的峰值幅度。在一些实施例中，所述至少一个电子处理器还被编程为：分割所述多普勒超声信号以识别被测的多普勒超声信号片段，并且通过将从被测的多普勒超声信号片段中导出的峰值的幅度与所述胎儿移动阈值进行比较来确定被测的所述多普勒超声信号片段是否包括胎儿移动。一个优点在于确定了真实的胎儿移动。另一个优点在于改进了对真实的胎儿移动与不真实的胎儿移动的区分。另一个优点在于提供了用于检测胎儿移动的、针对被测的胎儿进行调谐的胎儿移动阈值。另一个优点在于以提高的计算效率提供了上述益处中的一个或多个。另一个优点在于自动提供了前述益处中的一个或多个，而不依赖于母亲对胎儿移动的主观感知。给定的实施例可以提供前述优点中的零个、一个、两个、更多个或所有优点，并且/或者可以提供在本领域普通技术人员阅读和理解了本公开内容后变得明显的其他优点。附图说明本公开内容可以采取各种部件和各种部件的布置以及各种操作和各种操作的布置的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为对本专利技术的限制。图1示出了胎儿移动检测方法的示例性流程图操作；图2示意性地示出了图1的处理的更详细的说明性实施例；图3示意性地示出了出于说明目的的图示图1和图2的胎儿移动阈值选择操作的平行坐标图；图4示出了适合用于执行图1或图2的胎儿移动检测的说明性多普勒超声设备。具体实施方式下文公开了用于调整在采用多普勒超声的胎儿监测器中用于胎儿移动检测的阈值的改进方法。该阈值由多普勒超声系统自动确定，而无需人工介入。为此，从多普勒超声信号中计算出多个峰值。根据峰值幅度来确定峰值密度，然后将胎儿移动阈值选择为具有最高计算密度的峰值幅度。移动被识别为幅度超过所选择的移动阈值的多普勒超声信号峰值。有利地，在不参考来自母亲的任何输入的情况下确定胎儿移动阈值。相比之下，在一些其他方法中，母亲提供训练标签，例如，当母亲感觉到胎儿移动时，通过按下按钮来提供训练标签。虽然这种数据被认为是额外的训练信息或用于验证胎儿移动阈值的信息，但是所公开的用于选择胎儿移动阈值的方法并不依赖于来自母亲的这种输入。这是有益的，因为母亲对胎儿移动的感知是主观的，并且有时可能是错误的。参考图1，该流程图示意性地示出了胎儿移动检测方法100的说明性实施例。在102处，采集多普勒超声信号。例如，以预定的采样率或采样周期对多普勒超声信号进行采样(例如，每25毫秒采集一次样本)。在超声信号采集102期间，将超声换能器放置在母亲的腹部区上方，该超声换能器被定位为对子宫中的婴儿进行声处理。在一些示例中，例如能够使用低通滤波器对多普勒超声信号进行滤波。低通滤波的主要目的是去除胎儿的心跳信号分量(并且任选地去除母亲的心跳信号分量)；相应地，低通滤波器的频率截止应当低于最低的可信的胎儿脉搏频率(并且任选地低于最低的可信的母亲脉搏频率)，在一些非限制性实施例中，频率例如在60-90Hz的量级上。在104处，针对所采集的多普勒超声信号的每个信号片段计算包络。通常，为了处理方便，将多普勒超声信号分割成时间片段(有时也被称为时间段)。在一些实施例中，分割还允许自适应的阈值调节。在一些示例中，多普勒超声信号可以被分割成多个信号片段，这些信号片段可以任选地部分交叠。在一些非限制性说明性示例中，每个片段的持续时间为2秒，具有2000个样本/片段。对每个片段的包络计算可以例如采用信号整流并然后使用低通滤波器进行平滑，但是更一般地，可以采用任何包络检测器。可以预想到利用包络检测器对低通滤波进行融合以去除心脏信号。在106处，从所计算的多普勒超声信号片段的包络中导出多个峰值。例如，每个峰值都是在所计算的包络中检测到的局部最大值。多个峰值中的每个峰值与包含该峰值的多普勒超声信号的信号片段相关联。在108处，根据峰值幅度来确定所导出的峰值的密度。在说明性方法中，根据多个幅度网格或分箱来计算所导出的峰值的密度。然后能够将所计算的密度量化为每个幅度网格或分箱中的具有幅度的峰值的数量。在110处，基于所计算的密度来选择胎儿移动阈值。在一个示例中，将胎儿移动阈值选择为幅度网格或分箱的具有最大密度值的峰值幅度值。在112处，将胎儿移动阈值用于胎儿监测。为此，类似于操作102、104，对来自正被监测的胎儿的多普勒超声信号的被测的信号片段进行滤波和包络，并且类似于操作106，对峰值进行检测，并且通过将与被测的信号片段的包络相关联的峰值与在110处确定的胎儿移动阈值进行比较来确定被测的信号片段中是否包括胎儿移动。在112处，如果被测的信号片段中的峰值超过胎儿移动阈值，则确定被测的信号片段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测胎儿移动的方法，包括：/n根据从胎儿采集的多普勒超声信号导出多个峰值，所述多个峰值中的每个峰值与所述多普勒超声信号的多个信号片段中的一个的包络相关联；/n根据峰值幅度来计算所述峰值的密度；/n基于所计算的所述峰值的密度来选择胎儿移动阈值；并且/n通过将从被测的多普勒超声信号片段的所述包络中导出的峰值的幅度与所述胎儿移动阈值进行比较来确定被测的所述多普勒超声信号片段是否包括胎儿移动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171003 EP 17194499.4;20170823 CN PCT/CN2017/09851.一种检测胎儿移动的方法，包括：
根据从胎儿采集的多普勒超声信号导出多个峰值，所述多个峰值中的每个峰值与所述多普勒超声信号的多个信号片段中的一个的包络相关联；
根据峰值幅度来计算所述峰值的密度；
基于所计算的所述峰值的密度来选择胎儿移动阈值；并且
通过将从被测的多普勒超声信号片段的所述包络中导出的峰值的幅度与所述胎儿移动阈值进行比较来确定被测的所述多普勒超声信号片段是否包括胎儿移动。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将所述多普勒超声信号分割成所述多个信号片段。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述多个片段中的至少两个相邻的信号片段在时间上交叠。


4.根据权利要求2或3所述的方法，其中：
所述计算包括根据多个峰值幅度网格来计算所述峰值的所述密度，所述密度指示在每个幅度网格中的具有幅度的峰值的数量；并且
所述选择包括将所述胎儿移动阈值选择为所述峰值幅度网格中所计算的所述峰值的密度最大的峰值幅度。


5.根据权利要求4中的任一项所述的方法，还包括：
通过将与被测的所述信号片段的所述包络相关联的峰值的幅度与所述胎儿移动阈值进行比较来确定被测的所述信号片段是否包括胎儿移动。


6.根据权利要求1中的任一项所述的方法，其中，被测的所述多普勒超声信号片段是从与从中导出所述多个峰值的所述多普勒超声信号的相同的胎儿采集的。


7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述导出、所述计算和所述选择被迭代以针对所述胎儿自适应地调谐所述胎儿移动阈值。


8.根据权利要求4所述的方法，还包括：
采集从中导出来自所述胎儿的所述多个峰值的所述多普勒超声信号；
将所导出的多个峰值存储在峰值缓存器中，包括在所述采集期间使用先进先出更新来更新所述峰值缓存器的内容；
其中，随着所述峰值缓存器的所述内容被更新而重复所述导出、所述计算和所述选择，以针对所述胎儿自适应地调谐所述胎儿移...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑛，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL