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数学噪声滤波技术:孕妇家中坐 胎心全掌握

来源:环球医学编写    时间:2017年09月12日    点击数:    5星

胎儿心率是怀孕期间监测胎儿健康和发育至关重要的一个项目,医生通常使用多普勒超声探头或电子胎儿监测系统等设备来检测心脏活动。然而,因为昂贵的设备和复杂的操作,孕妇只有在专业的医疗机构才能获悉胎儿的心脏信息。近日,研究人员开发出一种数字分析技术,通过与已有设备结合,使准妈妈们自己在家中监测胎心成为可能。

这种技术可以准确地将胎儿心脏声音与背景噪声从声学记录中分离出来,从而使人们能够区分胎儿心跳的不同部分。这种非侵入性、便宜的胎儿监测技术可能使孕妇自己在家中进行,使怀孕更安全。

目前,孕妇必须前往医院或诊所进行常规检查,以便医生能够评估胎儿的健康状况。然而,并发症有时会毫无预兆地出现,如果长时间没有进行检查,医生不能及时发现问题并避免它们。

有一种更简单的方法来评估胎儿的健康心脏情况,医生通过将便宜的振动传感器放在母亲的腹部,并记录胎儿心脏发出的声音信号而获知胎儿的情况。事实上,这种技术很简单,准妈妈可以在自己家里将传感器放置自己腹部并进行录音,以便医生稍后进行分析。

但研究人员发现,到目前为止,准确可靠地从记录中挑出胎心的声音是有挑战的。胎儿心跳的声能过低还有杂音使它变得困难,如母亲自己的心跳和呼吸以及消化系统的噪音。因此,医生不经常使用这项技术来监测胎儿健康。

最近发表在《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》杂志的一项研究中,来自希腊和阿布达比酋长国的一组研究人员开始区分这种声学信号中的胎儿心脏声音和背景噪声。

亚里士多德大学的研究人员Elisavet Koutsiana说,一种称为小波变换-分形维数的数学分析技术已被成功地用于排除肺和肠的声音,或许可以用来更准确地检查胎儿的心音。最初,该团队使用模拟胎儿心脏记录的数据库测试并完善了数学噪声滤波技术。模拟胎儿心脏的声音具有特定的条件,例如心律失常或异常快速或缓慢的心跳。

使用数学技术处理声音,团队可以在真实的胎儿记录和健康心脏的模拟中清楚地辨别胎儿心脏声音,哪怕是稍微不太清楚的异常快速或慢心跳的模拟。即使出现意外的噪音,他们仍然可以辨认出心脏的声音。在许多情况下,研究人员还可以区分胎儿心跳的不同部分,这对于医生评估胎儿健康是有用的。

Koutsiana说,在家庭中有可能低成本和连续记录胎儿心脏声音。我们计划继续研究更多的真实记录信号,以了解更多关于胎儿心脏周期及其与健康的关系,以及进一步提高系统的准确性,我们的研究结果将使胎儿在孕妇肚子里更安全。

 

(环球医学编辑:石 岩)

 

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