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

• Автор: Шеповальников, Роман Александрович
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Глава 1. Системы оперативного контроля состояния плода во время родов

1.1. Электрокардиограмма плода и её особенности

1.2. Существующие системы для анализа ЭКГ плода

1.3. Методы цифровой фильтрации

1.3.1. Основы цифровой фильтрации

1.3.2. Цифровая фильтрация электрокардиосигнала

1.4. Алгоритмы, используемые в системах для автоматического анализа

1.4.1. Основные этапы алгоритмов анализа ЭКГ плода

1.4.2. Алгоритм поиска СЖБ-комплексов плода на основе корреляционных методов

1.4.3. Коррекция дрейфа изолинии ЭКГ плода

1.5. Постановка задач исследования
Глава 2. Измерение частоты сердечных сокращений плода во время родов
2.1. Структура алгоритмического обеспечения обработки ЭКГ плода
2.2. Этапы алгоритма поиска (ДСЗ-комплексов ЭКГ плода
2.3. Предварительная обработка сигнала
2.4. Обнаружение СЖЗ-комплексов
2.5. Исключение нетипичных (^-комплексов
2.6. Корректировка параметров алгоритма
2.7. Определение ///^-интервалов, частоты сердечных сокращений и базальной частоты сердечных сокращений
2.8. Экспериментальная оценка качества работы алгоритма

Выводы
Глава 3. Выявление информативных параметров ЭКГ для диагностики состояния плода
3.1. Этапы алгоритма выявления информативных параметров
3.2. Коррекция дрейфа изолинии
3.3. Усреднение формы кардиоцикла. Исключение нетипичных сокращений
3.4. Поиск информативных параметров
3.5. Оценка состояния плода
Выводы
Глава 4. Реализация компьютерной системы контроля состояния
плода
4.1. Свойства системы оперативного контроля состояния плода
4.2. Макет системы для регистрации ЭКГ плода
4.3. Программа регистрации и анализа ЭКГ плода
4.4. Экспериментальный набор реализаций ЭКГ плода
Выводы
Основные результаты работы
Список литературы
Приложение!
Актуальность проблемы. Роды являются, несомненно, сложным биологическим процессом, понимание которого требует большого объема медицинских знаний. Стремительно развивающиеся медицинские технологии сделали роды гораздо безопаснее как для матери, так и для ребенка. Но, несмотря на это, в настоящее время в России только 25-30% родов завершаются без существенных патологий. Первоочередное значение имеет оперативная диагностика нарушений, возникающих у матери и плода на разных стадиях процесса родов.
Во время родов у врачей часто возникает вопрос: как точно отличить нормально проходящий процесс родов от процесса родов, проходящего с осложнениями? В случае если состояние плода под угрозой врачам необходимо своевременно осуществлять медицинское вмешательство. В то же время важно избежать излишнего медицинского вмешательства в случае нормального течения родов. Неверное принятие решения о состоянии плода может принести вред, как плоду, так и матери. Если информация о текущем состоянии плода во время родов будет доступна для врача, то это позволит принимать ему более точные и своевременные решения.
За последние 30 лет обычной практикой стало использование в акушерстве кардиотокографии для наблюдения за состоянием плода при беременности и в родах. Кардиотокография это регистрация сердечной деятельности плода одновременно с регистрацией изменений сократительной активности матки и шевелений плода. При этом для регистрации сердечной деятельности плода обычно используется неинвазивная установка электродов на брюшную стенку матери, что обеспечивает качество снятия сигнала достаточное для измерения частоты сердечных сокращений (ЧСС) плода. Значение ЧСС является важным показателем во время родов, однако для более точной оценки состояния плода принято использовать соотношение Т/ОКБ (отношение амплитуды зубца Т к амплитуде (ЖУкомплекса).

Рис. 1.8. Интерполяция дрейфа изолинии ЭКГ с помощью кубического сплайна (кривая 1) и линейного сплайна (ломаная 2)
изолинии по последовательным Рр-сегментам впервые предложен в работе [8], однако выбор узловых точек на фиксированном расстоянии от 11-зубца не исключает ошибок коррекции из-за попадания на Р-зубец.
Ниже рассмотрен метод коррекции низкочастотных колебаний изолинии ЭКГ в текущем режиме на основе интерполяции кубическими полиномиальными сплайнами дефекта 1 [4, 58], обеспечивающий лучшее по сравнению с указанным выше алгоритмом качество аппроксимации за счет дополнительного свойства непрерывности второй производной. В алгоритме коррекции построение интерполяционного сплайна производится не по каждому кардиоциклу, а по более длинным отрезкам ЭКГ, что позволяет повышать точность интерполяции по сравнению с локальным способом вычисления сплайна. Возникающая при этом задержка результата коррекции допустима, так как измерение параметров БТ-сегмента производится не по каждому кардиоциклу, а по усредненному за выбранный интервал времени сигналу.
После коррекции дрейфа изолинии с целью дальнейшего улучшения отношения сигнал-шум в схему цифровой обработки динамической ЭКГ обычно включается этап усреднения, основанный на синхронном накоплении