CN103315745A

CN103315745A - 一种智能压力归零方法及系统

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Publication number: CN103315745A
Application number: CN2013102997867A
Authority: CN
Inventors: 陈吴笋; 包静; 尹新
Original assignee: Edan Instruments Inc
Current assignee: Edan Instruments Inc
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2033-07-17
Also published as: CN103315745B

Abstract

本发明涉及一种智能压力归零方法及系统，通过检测压力归零信号，进行压力曲线分析，采用特定算法，判断非宫缩期趋势，然后进行压力归零。当医护人员按下压力归零键后，不会马上执行压力归零功能，而是通过分析压力曲线形态，判断孕妇是否存在非宫缩期趋势，如果存在非宫缩期趋势，系统选择非宫缩期的平均绝对压力值作为基线值，执行压力归零功能。本系统具有以下有益效果：降低了对医护人员的操作要求，提高了工作效率。

Description

一种智能压力归零方法及系统

技术领域

本发明涉及一种胎儿监护仪压力归零方法及系统，尤其涉及一种分析胎儿监护仪压力曲线进行智能压力归零方法及系统。

背景技术

孕妇临近分娩后，会产生有规律的子宫收缩（下文简称宫缩），宫缩时，孕妇腹部会向外顶起，将压力传感器绑在孕妇腹壁，就可以测量到腹壁外宫缩压力（下文简称压力）。压力传感器的原理：孕妇腹壁的直径变化，通过顶针，引起惠斯通电桥电路簧片受力变形，进而导致簧片两侧的压力应变片阻值变化，在电桥上施加电压，那么电阻的变化就转换成了电压的变化，通过A/D对电压进行采样，就得到绝对压力值。

对于胎儿监护仪（下文简称胎监）来说，压力是一项基本测量参数。测量压力时，医护人员绑好压力传感器后，必须按下胎监的压力归零键，将当前检测到的绝对压力值作为基线值，此后胎监把检测到的绝对压力值减去基线值，计算出一个相对压力值，用于显示和打印，将每秒的相对压力值连成曲线，就得到压力曲线。在胎监的临床使用过程中，要求医护人员在孕妇没有宫缩的时候（下文简称非宫缩期）按压力归零键，这样胎监才能描绘出良好的压力曲线，现有技术存在缺陷：如果在宫缩的时候进行压力归零，基线值偏高，会造成压力曲线不饱满的现象，不能正确反映孕妇宫缩压力，影响医生对病情的判断。

发明内容

本发明解决的技术问题是：构建一种智能压力归零方法及系统，克服现有技术在压力归零时基线值不准确导致不能正确反映孕妇宫缩压力，影响医生对病情的判断的技术问题。

本发明的技术方案是：提供一种智能压力归零方法，包括如下步骤：

检测压力归零信号：检测根据压力归零指令生成的压力归零信号；

分析压力曲线：根据压力归零信号采集一个时间段内的胎监压力曲线，间隔时间段依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组，然后对该数组的前半段计算其变化趋势和离散度以及对该数组的后半段计算其变化趋势和离散度，所述数组变化趋势为两个端点的差值，所述数组离散度为该数组的均方差；

判断胎监压力曲线趋势：数组前半段的变化趋势为T1，数组前半段的平均值为μ1，数组前半段的均方差为σ1，数组后半段的变化趋势为T2，数组后半段的平均值为μ2，数组后半段的均方差为σ2，数组的趋势变化阈值为Td，最大基线振幅为Δ，若：

(σ1 < Δ) AND (T2 > Td)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，新的基线值为μ1；

(σ1 < Δ) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，新的基线值为(μ1+μ2) / 2；

(T1 < -Td) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，新的基线值为μ2；

进行压力归零：以新的基线值进行压力归零。

本发明的进一步技术方案是：还包括通过按键产生压力归零信号。

本发明的进一步技术方案是：还包括通过按键产生分析压力曲线指令。

本发明的进一步技术方案是：通过按键的频率或持续时间来产生信号。

本发明的进一步技术方案是：在分析压力曲线步骤中，间隔0.5秒至2秒依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组。

本发明的进一步技术方案是：在分析压力曲线步骤中，数组的长度为25至35。

本发明的技术方案是：构建一种智能压力归零系统，包括：信号检测模块、压力曲线分析模块、基线值获取模块、压力归零模块，所述信号检测模块检测根据压力归零指令生成的压力归零信号，所述压力曲线分析模块根据压力归零信号采集一个时间段内的胎监压力曲线，间隔时间段依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组，然后对该数组的前半段计算其变化趋势和离散度以及对该数组的后半段计算其变化趋势和离散度，所述数组变化趋势为两个端点的差值，所述数组离散度为该数组的均方差；数组前半段的变化趋势为T1，数组前半段的平均值为μ1，数组前半段的均方差为σ1，数组后半段的变化趋势为T2，数组后半段的平均值为μ2，数组后半段的均方差为σ2，数组的趋势变化阈值为Td，最大基线振幅为Δ，若(σ1 < Δ) AND (T2 > Td)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块获取新的基线值为μ1；若(σ1 < Δ) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块获取新的基线值为(μ1+μ2) / 2；若(T1 < -Td) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块获取新的基线值为μ2；所述压力归零模块以新的基线值进行压力归零。

本发明的进一步技术方案是：还包括产生压力归零信号的按键。

本发明的进一步技术方案是：还包括产生分析压力曲线指令的按键。

本发明的进一步技术方案是：所述信号检测模块为按键识别模块。

本发明的技术效果是：构建一种智能压力归零方法及系统，采用特定算法，当医护人员按下压力归零键后，不会马上执行压力归零功能，而是通过分析压力曲线形态，判断孕妇的胎监压力曲线趋势是否存在非宫缩期趋势，如果存在非宫缩期趋势，系统选择非宫缩期的平均绝对压力值作为基线值，执行压力归零功能。本系统具有以下有益效果：降低了对医护人员的操作要求，提高了工作效率。医护人员绑好压力传感器后，不需要判断孕妇是否处于宫缩状态，也不需要等待宫缩结束，直接按压力归零键后，就可以去处理其他任务。提高了压力曲线质量。系统通过分析压力曲线形态，可以精确地计算出孕妇非宫缩期的平均绝对压力值作为基线值，保证压力曲线质量良好。而传统的方式，需要依靠医护人员判断孕妇宫缩结束，受到个人经验、能力等主观因素影响，会导致压力曲线质量参差不齐。

附图说明

图1为本发明的压力曲线的形态图。

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。

检测压力归零信号：检测根据压力归零指令生成的压力归零信号。

具体实施过程是：系统上电并检测是否有触发宫缩压力归零的信号，压力归零信号通过按键、触摸点击或鼠标点击生成，使用时，用户按胎监上的压力归零键或者触摸屏对应的区域或者点击对应的区域，检测根据压力归零指令生成的压力归零信号，用以启动系统进行宫缩压力归零处理。

分析压力曲线：采集一个时间段内的胎监压力曲线，间隔时间段依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组，然后对该数组的前半段计算其变化趋势和离散度以及对该数组的后半段计算其变化趋势和离散度，所述数组变化趋势为两个端点的差值，所述数组离散度为该数组的均方差。

如图1所示，具体实施过程是：曲线突起的部分为宫缩期，曲线水平的部分为非宫缩期趋势，就是基线。临床上实际测量的压力曲线，由于受到孕妇呼吸、体位变化、胎动等因素的影响，曲线上可能叠加不规则的小幅度摆动的噪声信号，曲线不是非常平滑的，但是曲线的总体变化趋势不变。

绝对压力值连成的曲线为绝对压力曲线，相对压力值连成的曲线为相对压力曲线，它们的形态是类似的，主要区别是：绝对压力曲线的基线是不确定的，相对压力曲线的基线是一个固定值比如10相对单位。压力归零功能的目的，就是把不确定的基线，调整到固定为一个固定值比如10相对单位。

分析压力曲线的目的，是找出非宫缩期趋势，其特征为压力曲线为水平趋势。为了尽快得到分析结果，系统每秒取一小段时间内的压力曲线进行判断，该段曲线存在非宫缩期的可能性有三种情况：

1、孕妇开始宫缩的时候，曲线从非宫缩期进入宫缩期，具体特点为曲线前半段为水平趋势，后半段为上升趋势；

2、孕妇没有宫缩的时候，曲线整体处于非宫缩期趋势，具体特点为曲线前半段和后半段都为水平趋势；

3、孕妇宫缩结束的时候，曲线从宫缩期进入非宫缩期趋势，具体特点为曲线前半段为下降趋势，后半段为水平趋势；

系统分析压力曲线的具体实现方式为：在分析压力曲线步骤中，间隔0.5秒至2秒依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组。数组的长度为25至35。具体实施例中，系统每秒保存绝对压力值到一个数组，数组长度默认值30，可以在胎监软件菜单中调整，采用先进先出（FIFO）方式保存，然后对该数组的前半段和后半段分别计算其变化趋势和离散度，然后执行判断非宫缩期步骤，判断是否存在非宫缩期。

计算数组变化趋势T的方法为求两个端点之间的差值：

T=X_N-X₁

其中N为数组长度，X₁为数组第一个元素，X_N为数组最后一个元素。

计算数组离散度的方法为求数组的均方差σ：

Figure 2013102997867100002DEST_PATH_IMAGE001

Figure 2013102997867100002DEST_PATH_IMAGE002

其中N为数组长度，X_i为数组元素，μ为平均值，σ为均方差。

将绝对压力数组前半段的变化趋势命名为T1，平均值命名为μ1，均方差命名为σ1，后半段的变化趋势命名为T2，平均值命名为μ2，均方差命名为σ2。

(T1 < -Td) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，新的基线值为μ2。

具体实施过程如下：判断绝对压力数组前半段和后半段的变化趋势和离散度，是否存在分析压力曲线步骤中所述的三种情况，并取得新的基线值。具体实现方式为判断以下三组条件是否有一组成立：

(σ1 < Δ) AND (T2 > Td)，曲线前半段为水平趋势，后半段为上升趋势，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，新的基线值为μ1；

(σ1 < Δ) AND (σ2 < Δ)，曲线前半段和后半段都为水平趋势，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，新的基线值为(μ1+μ2) / 2；

(T1 < -Td) AND (σ2 < Δ)，曲线前半段为下降趋势，后半段为水平趋势，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，新的基线值为μ2；

Td为趋势变化阈值，默认为5，Δ为最大基线振幅，默认值10，都可以在胎监软件菜单中调整。

如果有一组成立，认为存在非宫缩期趋势，执行进行宫缩压力归零步骤，进行压力归零；否则，继续采集最近一段预设时长内的压力曲线，并执行分析压力曲线步骤，分析压力曲线。

进行压力归零：系统采用判断胎监压力曲线趋势步骤得到的新的基线值，后续用新的基线值计算相对压力数值。

本发明的优选实施方式是：还包括通过按键产生压力归零信号。即，设置压力归零按键，使用时，通过按键即产生压力归零信号。还包括通过按键产生分析压力曲线指令，使用时，通过按键即产生分析压力曲线指令。作为一种优化措施，可以增加强制执行压力归零的方式。具体实现方式为：按键识别模块判断用户按压力归零键的持续时间或者频率，如果是长按（持续时间超过1秒），或者连续按（1秒内连续按2次），系统进行压力归零。

如图2所示，本发明的具体实施方式是：构建一种智能压力归零系统，包括：信号检测模块1、压力曲线分析模块2、基线值获取模块3、压力归零模块4，所述信号检测模块1检测根据压力归零指令生成的压力归零信号，所述压力曲线分析模块2采集一个时间段内的胎监压力曲线，间隔时间段依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组，然后对该数组的前半段计算其变化趋势和离散度以及对该数组的后半段计算其变化趋势和离散度，所述数组变化趋势为两个端点的差值，所述数组离散度为该数组的均方差；数组前半段的变化趋势为T1，数组前半段的平均值为μ1，数组前半段的均方差为σ1，数组后半段的变化趋势为T2，数组后半段的平均值为μ2，数组后半段的均方差为σ2，数组的趋势变化阈值为Td，最大基线振幅为Δ，若(σ1 < Δ) AND (T2 > Td)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块3获取新的基线值为μ1；若(σ1 < Δ) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块3获取新的基线值为(μ1+μ2) / 2；若(T1 < -Td) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块3获取新的基线值为μ2；所述压力归零模块4以新的基线值进行宫缩压力归零。

具体实施过程如下：系统上电并检测是否有触发宫缩压力归零的信号，压力归零信号通过按键、触摸点击或鼠标点击生成，使用时，用户按胎监上的压力归零键或者触摸屏对应的区域或者点击对应的区域，信号检测模块1检测根据压力归零指令生成的压力归零信号，用以启动系统进行宫缩压力归零处理。

系统分析压力曲线的具体实现方式为：在分析压力曲线时，压力曲线分析模块2间隔0.5秒至2秒依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组。数组的长度为25至35。具体实施例中，系统每秒保存绝对压力值到一个数组，数组长度默认值30，可以在胎监软件菜单中调整，采用先进先出（FIFO）方式保存，然后压力曲线分析模块2对该数组的前半段和后半段分别计算其变化趋势和离散度，判断是否存在非宫缩期。

计算数组变化趋势T的方法为求两个端点之间的差值：

T=X_N-X₁

计算数组离散度的方法为求数组的均方差σ：

判断绝对压力数组前半段和后半段的变化趋势和离散度，是否存在分析压力曲线步骤中所述的三种情况，并由基线值获取模块3获取新的基线值。具体实现方式为判断以下三组条件是否有一组成立：

(σ1 < Δ) AND (T2 > Td)，曲线前半段为水平趋势，后半段为上升趋势，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，基线值获取模块3获取新的基线值为μ1；

(σ1 < Δ) AND (σ2 < Δ)，曲线前半段和后半段都为水平趋势，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，基线值获取模块3获取新的基线值为(μ1+μ2) / 2；

(T1 < -Td) AND (σ2 < Δ)，曲线前半段为下降趋势，后半段为水平趋势，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，基线值获取模块3获取新的基线值为μ2；

系统采用判断非宫缩期步骤得到的新的基线值，压力归零模块4用新的基线值进行归零，然后计算相对压力数值。

本发明的优选实施方式是：还包括通过按键产生压力归零信号。即，设置压力归零按键，使用时，通过按键即产生压力归零信号，所述信号检测模块为按键识别模块。还包括通过按键产生分析压力曲线指令，使用时，通过按键即产生分析压力曲线指令。作为一种优化措施，可以增加强制执行压力归零的方式。具体实现方式为：按键识别模块判断用户按压力归零键的持续时间或者频率，如果是长按（持续时间超过1秒），或者连续按（1秒内连续按2次），系统进行压力归零。

本发明的技术效果是：构建一种智能压力归零方法及系统，采用特定算法，当医护人员按下压力归零键后，不会马上执行压力归零功能，而是通过分析压力曲线形态，判断孕妇是否存在非宫缩期趋势，如果存在非宫缩期趋势，系统选择非宫缩期的平均绝对压力值作为基线值，执行压力归零功能。本系统具有以下有益效果：降低了对医护人员的操作要求，提高了工作效率。医护人员绑好压力传感器后，不需要判断孕妇是否处于宫缩状态，也不需要等待宫缩结束，直接按压力归零键后，就可以去处理其他任务。提高了压力曲线质量。系统通过分析压力曲线形态，可以精确地计算出孕妇非宫缩期的平均绝对压力值作为基线值，保证压力曲线质量良好。而传统的方式，需要依靠医护人员判断孕妇宫缩结束，受到个人经验、能力等主观因素影响，会导致压力曲线质量参差不齐。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种智能压力归零方法，包括如下步骤：

进行压力归零：以新的基线值进行压力归零。

2.根据权利要求1所述智能压力归零方法，其特征在于，还包括通过按键产生压力归零信号。

3.根据权利要求1所述智能压力归零方法，其特征在于，还包括通过按键产生分析压力曲线指令。

4.根据权利要求2或3所述智能压力归零方法，其特征在于，通过按键的频率或持续时间来产生信号。

5.根据权利要求1所述智能压力归零方法，其特征在于，在分析压力曲线步骤中，间隔0.5秒至2秒依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组。

6.根据权利要求1所述智能压力归零方法，其特征在于，在分析压力曲线步骤中，数组的长度为25至35。

7.一种智能压力归零系统，其特征在于，包括：信号检测模块、压力曲线分析模块、基线值获取模块、压力归零模块，所述信号检测模块检测根据压力归零指令生成的压力归零信号，所述压力曲线分析模块根据压力归零信号采集一个时间段内的胎监压力曲线，间隔时间段依次保存该段胎监压力曲线的绝对压力值到一个数组，然后对该数组的前半段计算其变化趋势和离散度以及对该数组的后半段计算其变化趋势和离散度，所述数组变化趋势为两个端点的差值，所述数组离散度为该数组的均方差；数组前半段的变化趋势为T1，数组前半段的平均值为μ1，数组前半段的均方差为σ1，数组后半段的变化趋势为T2，数组后半段的平均值为μ2，数组后半段的均方差为σ2，数组的趋势变化阈值为Td，最大基线振幅为Δ，若(σ1 < Δ) AND (T2 > Td)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块获取新的基线值为μ1；若(σ1 < Δ) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块获取新的基线值为(μ1+μ2) / 2；若(T1 < -Td) AND (σ2 < Δ)，胎监压力曲线趋势存在非宫缩期趋势，所述基线值获取模块获取新的基线值为μ2；所述压力归零模块以新的基线值进行压力归零。

8.根据权利要求7所述智能压力归零系统，其特征在于，还包括产生压力归零信号的按键。

9.根据权利要求7所述智能压力归零系统，其特征在于，还包括产生分析压力曲线指令的按键。

10.根据权利要求8或9所述智能压力归零系统，其特征在于，所述信号检测模块为按键识别模块。