CN103908302B - 一种保存并显示原始包络信号的方法及其监护设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保存并显示原始包络信号的方法，包括用于采集，存储原始包络信号以及对实时提取出的输出参数进行分析比对，并标记出可能产生错误的输出参数，同时对相应的原始包络信号进行另存储及显示；使医生在临床中，能及时了解原始包络信号，避免了错过关键信息或造成误诊、错诊等可能引发不良后果的状况发生；进一步的，加入对输出参数未超出判断阀值时的纠错功能，使本发明拥有更大的适用范围；而对应本发明方法的一种保存并显示原始包络信号的监护设备也同样具有上述优点。

Description

一种保存并显示原始包络信号的方法及其监护设备

技术领域

本发明涉及一种保存并显示原始包络信号的方法，尤其涉及一种保存并显示原始包络信号的方法及其监护设备。

背景技术

目前，监护设备中遇到某些特殊状况会使其输出的参数出现失真以至于医生得到的数据不准确或者看到的曲线不完整，即曲线中间出现了类似“加倍”或“减半”的失真现象。例如，在第二产程中，由于宫缩的加剧，胎心位置的改变，经常导致胎心信号比较差，得到的胎心曲线有可能是断断续续，或存在加倍或减半现象。这也是超声多普勒装置的原理性缺陷。这时医生就很难给出结论，因为失真的数据或曲线无法给出有意义的具体信号，而这些地方往往又可能是医生对胎儿状况判断分析的关键，很大程度上影响医生对胎儿状况的判断。

原始包络信号的形态决定了监护设备输出的参数的质量以及后续的计算值是否准确，且原始包络信号是连续的，不会出现断点，也没有加倍和减半等失真状况。目前市场上的胎监产品并没有提供对原始包络信号进行保存和显示的功能，医生碰到监护设备输出的参数异常时只能跳过当时的数据，很容易导致对当时数据的漏判和误判。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够保存并显示原始包络信号的方法，以及根据医生的要求或条件对原始包络信号进行显示的方法及采用该方法监护设备。

一种保存并显示原始包络信号的方法，包括以下顺序步骤：

采集并保存原始包络信号的步骤;

从该原始包络信号提取相关的输出参数和信号质量参数并保存的步骤；所述的相关的输出参数是指该原始包络信号的相关的能量信号参数或者是相关的周期信号参数或者是相关的频率信号参数等其他可提取的参数；

根据设置的相应判断阀值对所述信号质量参数进行判断是否超出的步骤；

若超出，则进入以下顺序步骤：

对所述输出参数进行标记的步骤；

对被标记的所述输出参数对应的同一时段所述原始包络信号进行提取并另存储的步骤；

显示另存储的所述原始包络信号的步骤；

进一步的，对被标记的所述输出参数对应的同一时段所述原始包络信号进行提取并另存储的步骤后还包括以下顺序步骤：

将所述标记设置为可触发属性的步骤；

若触发所述标记，则进入以下步骤：

显示另存储的所述原始包络信号的步骤。

再进一步的，根据设置的相应判断阀值对所述信号质量参数进行判断是否超出的步骤后还包括以下步骤；

若所述信号质量参数未超出相应的所述判断阀值，则进入以下步骤：将所述输出参数存入输出参数数组的步骤。

又一步的，根据设置的相应判断阀值对所述信号质量参数进行判断是否超出的步骤中，若所述信号质量参数未超出相应的所述判断阀值，则进入以下顺序步骤：

设置取样时间的步骤；

设置跳变阀值的步骤；

对所述输出参数进行存储的步骤；

对该取样时间段内的所述输出参数求平均值的步骤；

对实时的所述输出参数和输出参数平均值求实时差值的步骤；

对所述实时差值的绝对值和所述跳变阀值求跳变差值的步骤；

若所述跳变差值为负，则进入以下步骤：

将所述输出参数存入输出参数数组的步骤；

若所述跳变差值为正，则进入以下顺序步骤：

对实时的所述输出参数进行标记的步骤；

对被标记的所述输出参数对应的同一时段所述原始包络信号进行提取并另存储的步骤；

将所述标记设置为可触发属性的步骤；

若触发所述标记，则进入以下步骤：

提取另存储的所述原始包络信号的步骤；

显示另存储的所述原始包络信号的步骤。

作为一种改进，对保存的所述原始包络信号进行计算得出所述信号质量参数的步骤中，若采用能量法，则所述相应判断阀值设置能量阀值；

若采用倍频分析法，则所述相应判断阀值设置为误差阀值。

采用上述一种保存并显示原始包络信号的方法的监护设备，包括用于设备控制管理的主控模块, 与所述主控模块连接，用于采集原始包络信号的采集模块；与所述主控模块、所述采集模块分别连接，用于存储相应数据参数的存储模块；与所述主控模块、所述采集模块、所述存储模块分别连接，用于显示相应数据参数的显示模块；其特征在于，还设置有：

与所述采集模块、所述主控模块、所述存储模块、所述显示模块分别连接的，用于提取输出参数及信号质量参数的提取模块；

与所述主控模块、所述存储模块、所述显示模块、所述提取模块分别连接的，用于对所述信号质量参数与所述判断阀值进行比较判断的判断模块；

与所述主控模块、所述存储模块、所述显示模块、所述判断模块分别连接的，用于对输出参数曲线进行标记的标记模块。

进一步的，还设置有与所述提取模块、所述主控模块分别连接的，用于进一步分析比对所述信号质量参数的分析模块。

再进一步的，还设置有电源模块，所述电源模块用于为所述一种保存并显示原始包络信号的监护设备提供电力。

本发明一种保存并显示原始包络信号的方法通过对原始包络信号进行采集、存储和无条件或有条件的进行显示处理，使医生能够对不存在断点和加倍、减半现象的原始包络信号进行实时或有条件的查看。进一步的，加入了对未超出判断阀值的输出参数进行在分析的纠错功能，使医生不仅能在发生输出参数失真的情况下可以调看当时的原理包络信号且对实时输出参数进行进一步分析纠错，在临床上弥补了输出参数失真时医生无法判断的不足；使本发明一种保存并显示原始包络信号的方法具有更广泛的使用范围，克服了现有技术中的不足，而对应本发明方法的一种保存并显示原始包络信号的监护设备也同样具有上述优点。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施方式及附图作详细描述。

图1为本发明一种保存并显示原始包络信号的方法基本流程示意图；

图2为本发明一种保存并显示原始包络信号的方法改进流程示意图；

图3为本发明一种保存并显示原始包络信号的方法的监护设备的组成结构示意图；

图4为本发明一种保存并显示原始包络信号的方法的监护设备的改进结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如附图1-2所示，一种保存并显示原始包络信号的方法，包括以下顺序步骤：

采集模块采集所述原始包络信号的步骤;

存储模块保存所述原始包络信号的步骤;

提取模块从存储模块中保存的原始包络信号提取出输出参数的步骤；所述的相关的输出参数是指该原始包络信号的相关的能量信号参数或者是相关的周期信号参数或者是相关的频率信号参数等其他可提取的参数；

存储模块将输出参数进行临时保存的步骤；

提取模块从存储模块中保存的原始包络信号提取出信号质量参数的步骤；

在该步骤中，当提取模块计算信号质量信息时，不同的信号质量提取方法所获取的参数不同；主要有两种方法：

1. 能量法——简单来说，就是对上述采集的原始胎心包络信号的幅度绝对值进行逐点累加，得到信号能量参数。

2. 倍频分析法——分析原始包络信号的峰值点是否符合倍频关系，即判断原始包络信号的第N个主峰位置与第一个主峰位置的值是否存在倍数关系，如果存在则倍频关系成立，如果不存在，则倍频关系不成立。

同时，也可以在计算输出参数之后直接判断信号质量参数。当然，对信号质量参数的计算方法并不局限于上述二种。

存储模块将信号质量参数存入信号质量参数数组的步骤；

主控模块设置相应判断阀值的步骤。

在上述步骤中，为了使提取到的信号质量参数与对应的判断阈值进行对比判断，针对不同的信号质量计算方法，可以预设置不同的阈值范围。

进一步的，提取模块从存储模块中保存的原始包络信号提取出信号质量参数的步骤中，若采用能量法，则相应判断阀值设置为能量阀值。

若采用倍频分析法，则相应判断阀值设置为误差阀值。

如果是采用其他方法计算出的信号质量信息，则对应采用不同的相应判断阈值。

再进一步的，主控模块设置相应判断阀值的步骤后还包括以下步骤：

判断模块根据设置的相应阀值对信号质量参数进行判断的步骤；

若信号质量参数超出相应判断阀值，则进入以下顺序步骤：

标记模块对信号质量参数所对应的同一时段输出参数进行标记的步骤；

主控模块控制存储模块对被标记的输出参数对应的同一时段原始包络信号进行提取并另存储的步骤。

又一步的，根据相应的判断阀值对信号质量参数进行判断的步骤后还包括以下步骤；

若信号质量参数未超出相应的判断阀值，则进入将输出参数存入输出参数数组的步骤。

在该步骤中，输出参数数组中所保存的输出参数是判断为正常或者好的输出参数，主控模块以之得出或对应的数据后提供给显示模块，进行数据的连续显示以产生数据及曲线。

再者，主控模块控制存储模块对被标记的输出参数对应的同一时段原始包络信号进行提取并另存储的步骤后，还包括将标记设置为可以触发的属性的步骤，若点击该标记，则进入以下步骤：

主控模块提取另存储的原始包络信号的步骤；

显示模块显示该另存储的原始包络信号的步骤。

作为一种改进，判断模块根据相应判断阀值对信号质量参数进行判断的步骤中，若信号质量参数未超出相应阀值，则进入以下顺序步骤：

分析模块设置取样时间的步骤；

分析模块设置跳变阀值的步骤；

存储模块按取样时间对输出参数进行存储的步骤；

分析模块对该取样时间段内的所述输出参数求平均值的步骤；；

分析模块对实时的输出参数值和输出参数平均值求实时差值的步骤；

分析模块对实时差值的绝对值和跳变阀值求跳变差值的步骤；

若跳变 差值为负，则表示输出参数为正常信号，则进入以下步骤：

存储模块将输出参数存入输出参数数组的步骤；

若跳变 差值为正，则表示该输出参数与正常信号差距很大，可判断其为比较差的输出参数，进入以下顺序步骤：

标记模块对实时的输出参数值进行标记的步骤；

存储模块对被标记的输出参数对应的同一时段所述原始包络信号进行提取并另存储的步骤；

主控模块将标记设置为可触发属性的步骤；

若点击该标记，则进入以下步骤：

主控模块提取另存储的原始包络信号的步骤；

显示模块显示另存储的原始包络信号的步骤。

如附图3-4所示，一种保存并显示原始包络信号的监护设备，包括用于设备控制管理的主控模块；还设置有：与主控模块连接，用于收集原始包络信号的采集模块。

监护设备启动后，由采集模块中的超声探头采集超声多普勒信号，然后通过解调、整流、低通滤波等操作，变成可供用于计算输出参数等生理参数的信号，称为原始胎心包络信号。

与采集模块、主控模块分别连接，用于存储信号数据的存储模块。该存储模块中可以逻辑或物理的划分为多个存储单元或存储数组，分别存储临时或正常的各种参数及经由该参数得到数据信息。

其工作原理为，提取模块从存储模块存储的实时原始胎心包络信号提取出输出参数，主控模块控制存储模块对该输出参数进行临时保存。

提取模块从存储模块存储的实时原始胎心包络信号提取出与上述输出参数对应的信号质量参数，主控模块将该信号质量参数存入存储模块中的信号质量参数数组。

本设备 还设置有与存储模块、主控模块分别连接，用于显示原始包络信号、输出参数曲线等信息的显示模块。

显示模块通过连续的显示主控模块由输出参数得出或对应的数据值即可产生输出数据和曲线图，同样的，也可以显示出原始包络信号的曲线图。

进一步的，还设置有与采集模块、主控模块、存储模块、显示模块分别连接的，用于提取输出参数及信号质量参数的提取模块。

同上所述，提取模块计算信号质量参数时，可以采用不同的信号质量提取方法，所获取的信号质量参数也不同。

目前提取模块主要采用的两种提取方法：

1. 能量法——提取模块对上述采集的原始包络信号的幅度绝对值进行逐点累加，得到信号能量参数。

2. 倍频分析法——提取模块分析原始包络信号的峰值点是否符合倍频关系，即判断原始包络信号的第N个主峰位置与第一个主峰位置的值是否存在倍数关系。如果存在则倍频关系成立，如果不存在，则倍频关系不成立。

提取模块也可以在提取出输出参数的值之后直接判断信号质量，对信号质量参数的提取方法并不局限于上述三种。

再进一步的, 还设置有与提取模块、主控模块、存储模块、显示模块分别连接的，用于对信号质量参数进行与判断阀值比较判断的判断模块。

以及同样与上述提取模块、主控模块、存储模块、显示模块分别连接，用于对出现可疑点或失真点（即，可能是质量较差的输出参数的时间点；上述判断模块判断比对后认为超出阀值的信号质量参数所对应的同一时间输出参数。）的输出参数曲线进行标记的标记模块。

三角形标记即为对判断模块判断为超出阀值后的信号质量参数所对应的同一时间段的输出参数进行的标记。触发该标记，即可显示的下半部分原始包络信号图。

作为一种改进的，本监护设备还设置有与提取模块、主控模块、存储模块分别连接的，用于分析比对信号质量参数的分析模块。该分析模块主要用于避免未超出判断阀值的差的信号出现。以实现对输出参数的进一步纠错，避免误差过大的输出参数存入输出参数数组造成医生的误判。

具体的，一般提取得到的信号质量参数低于判断阀值时也有可能出现信号质量不佳的状况；为了避免该误差发生，分析模块通过人为设置的一跳变阀值对这些未超出判断阀值的信号质量参数进行判断，尽可能的区别出低于判断阀值中有可能仍然是错误值的信号质量参数所对应的输出参数，及时提醒医生可能遇到的错误的参数信息，尽快参照原始包络信号以便及时对临床情况作出判断。

再者，本监护设备还设置有电源模块，用于为本监护设备提供额外的电力，以确保在外接电源发生突发状况断电时，本监护设备仍能继续工作。避免在必要时刻输出参数监护中断的状况发生。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则的内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围的内。

Claims (8)

1.一种保存并显示原始包络信号的方法，其特征在于，包括以下顺序步骤：

采集并保存原始包络信号的步骤 ;

从该原始包络信号提取相关的输出参数和信号质量参数并保存的步骤；

根据设置的相应判断阀值对所述信号质量参数进行判断是否超出的步骤；

若超出，则进入以下顺序步骤：

对所述信号质量参数所对应的同一时段输出参数进行标记的步骤；

对被标记的所述输出参数对应的同一时段所述原始包络信号进行提取并另存储的步骤；

显示另存储的所述原始包络信号的步骤。

2.根据权利要求 1 所述一种保存并显示原始包络信号的方法，其特征在于，对被标记的所述输出参数对应的同一时段所述原始包络信号进行提取并另存储的步骤后还包括以下顺序步骤：

将所述标记设置为可触发属性的步骤；

若触发所述标记，则进入以下步骤：

显示另存储的所述原始包络信号的步骤。

3.根据权利要求 2 所述一种保存并显示原始包络信号的方法，其特征在于，根据设置的相应判断阀值对所述信号质量参数进行判断是否超出的步骤后还包括以下步骤；

若所述信号质量参数未超出相应的所述判断阀值，则进入以下步骤：将所述输出参数存入输出参数数组的步骤。

4.根据权利要求 3 所述一种保存并显示原始包络信号的方法，其特征在于，根据设置的相应判断阀值对所述信号质量参数进行判断是否超出的步骤中，若所述信号质量参数未超出相应的所述判断阀值，则进入以下顺序步骤：

设置取样时间的步骤；

设置跳变阀值的步骤；

对所述输出参数进行存储的步骤；

对该取样时间段内的所述输出参数求平均值的步骤；

对实时的所述输出参数和输出参数平均值求实时差值的步骤；

对所述实时差值的绝对值和所述跳变阀值求跳变差值的步骤；

若所述跳变差值为负，则进入以下步骤：

将所述输出参数存入输出参数数组的步骤；

若所述跳变差值为正，则进入以下顺序步骤：

对实时的所述输出参数进行标记的步骤；

对被标记的所述输出参数对应的同一时段所述原始包络信号进行提取并另存储的步骤；

将所述标记设置为可触发属性的步骤；

若触发所述标记，则进入以下步骤：

提取另存储的所述原始包络信号的步骤；

显示另存储的所述原始包络信号的步骤。

5.根据权利要求 4 所述一种保存并显示原始包络信号的方法，其特征在于，从该原始包络信号提取相关的输出参数和信号质量参数并保存的步骤；步骤中，若采用能量法，则所述相应判断阀值设置能量阀值；

若采用倍频分析法，则所述相应判断阀值设置为误差阀值。

6.一种实现权利要求 1-5 任一项所述的保存并显示原始包络信号的方法的监护设备，包括：用于设备控制管理的主控模块 , 与所述主控模块连接，用于采集原始包络信号的采集模块；与所述主控模块、所述采集模块分别连接，用于存储相应数据参数的存储模块；与所述主控模块、所述采集模块、所述存储模块分别连接，用于显示相应数据参数的显示模块，其特征在于，还设置有：

与所述采集模块、所述主控模块、所述存储模块、所述显示模块分别连接的，用于从原始包络信号提取输出参数及信号质量参数的提取模块；

与所述主控模块、所述存储模块、所述显示模块、所述提取模块分别连接的，用于对所述信号质量参数与所述判断阀值进行比较判断的判断模块；

与所述主控模块、所述存储模块、所述显示模块、所述判断模块分别连接的，用于对所述信号质量参数所对应的同一时段输出参数进行标记的标记模块。

7.根据权利要求 6 所述一种监护设备，其特征在于，还设置有与所述提取模块、所述主控模块分别连接的，用于进一步分析比对所述信号质量参数的分析模块。

8.根据权利要求 7 所述一种监护设备，其特征在于，还设置有电源模块，所述电源模块用于为所述监护设备提供电力。