体表胎儿心电监测信息的显示方法及相关设备与流程

1.本技术涉及信号处理领域，特别是涉及一种体表胎儿心电监测信息的显示方法、便携式体表胎儿心电监测设备及存储介质。


背景技术：

2.体表心电监护是一种在无创的情况下，将心电电极放置在待监测目标的体表，对待监测目标的心电信号进行监测的技术手段。
3.在监测过程中，通常需要将体表胎儿心电监测信息显示在屏幕上，以供用户(例如医护人员)观察分析。但是，现有的体表胎儿心电监测信息的显示方法不利于用户观察分析。


技术实现要素：

4.本技术提供一种体表胎儿心电监测信息的显示方法、便携式体表胎儿心电监测设备及存储介质，能够解决现有的体表胎儿心电监测信息的显示方法不利于用户观察分析的问题。
5.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种体表胎儿心电监测信息的显示方法。该方法包括：获取心电信号，心电信号包括胎儿心电信号；基于心电信号，得到对应的心率信息；将信号相关信息与心率信息同屏联动显示，其中，信号相关信息包括心电信号和心电信号的质量信息中的至少一种。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种便携式体表胎儿心电监测设备，该便携式体表胎儿心电监测设备包括处理器、与处理器连接的存储器，其中，存储器存储有程序指令；处理器用于执行存储器存储的程序指令以实现上述方法。
7.为解决上述技术问题，本技术采用的又一个技术方案是：提供一种存储介质，存储有程序指令，该程序指令被执行时能够实现上述方法。
8.通过上述方式，本技术可以获取心电信号，基于心电信号得到对应的心率信息，将心率信息和信号相关信息(心电信号和心电信号的质量信息中的至少一种)同屏联动显示。相对于仅将心率信息显示在屏幕上的方式，便于用户结合信号相关信息来对心率信息进行分析。
附图说明
9.图1是本技术体表胎儿心电监测信息的显示方法实施例一的流程示意图；
10.图2是在同一屏幕将不同的心率信息和心电信号均同时间轴显示的示意图；图3是本技术体表胎儿心电监测信息的显示方法实施例二的流程示意图；
11.图4是在同一屏幕上对心电信号及其对应的质量信息同时间轴显示的示意图；
12.图5是本技术体表胎儿心电监测信息的显示方法实施例三的流程示意图；
13.图6是图5中s33的具体流程示意图；
14.图7是本技术在屏幕上显示阻抗状态指示信息、电极放置位置指示信息和设备电池电量信息的示意图；
15.图8是本技术电子设备一实施例的结构示意图；
16.图9是本技术存储介质一实施例的结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
18.本技术中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
19.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，在不冲突的情况下，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
20.图1是本技术体表胎儿心电监测信息的显示方法实施例一的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，本实施例可以包括：
21.s11：获取心电信号。
22.心电信号包括胎儿心电信号。
23.监测过程中，可以将电极放置在孕妇的体表，以获取利用电极采集得到的母胎心电信号，再利用盲源分离等方法对母胎心电信号进行分离处理，得到母亲心电信号和胎儿心电信号。
24.本步骤所指心电信号可以仅包括胎儿心电信号。或者，可以包括母亲心电信号和胎儿心电信号，以便用户后续结合母亲心电信号对胎儿心电信号进行分析。
25.另外，出于降低体表阻抗的考虑，还可以在孕妇体表放置电极之前，对孕妇体表进行备皮处理。或者，考虑到电极直接采集得到的母胎心电信号可能存在干扰(基线漂移干扰、工频干扰、肌电干扰等等)，因此可以在对母胎心电信号进行分析之前，将母胎心电信号经过一个自适应滤波器，以对母胎心电信号进行滤波处理。
26.电极的数量可以有多个，监测过程中不同电极可以放置在孕妇的不同部位的体表，从而将电极放置于孕妇的体表而获取到的心电信号为多个通道的心电信号。例如，可以将六个电极放置在孕妇的体表，测量得到六个电极通道的心电信号。为简化描述，本技术仅以一个通道的心电信号进行说明。
27.s12：基于心电信号，得到对应的心率信息。
28.可以基于每种心电信号，得到每种心电信号对应的心率信息。若心电信号仅包括胎儿心电信号，则可以基于胎儿心电信号，得到胎儿心率信息；若心电信号还包括母亲心电
信号，则还可以基于母亲心电信号，得到母亲心率信息。
29.心率信息由多个对应不同时间点的心率值组成。获取心率值的方式有多种。本技术仅以每个心率值是基于心电信号的相邻两个qrs波形的波峰的时间间隔得到的为例进行说明。可以确定心电信号的qrs波形的波峰；分别基于每相邻两个波峰之间的时间间隔，得到与相邻两个波峰对应的心率值。其中，可以将心电信号经过差分、积分滤波器，得到心电包络信号，心电包络信号的峰值即为qrs波形的峰值。且在此方式下，每个心率值对应的时间为其对应的相邻两个qrs波峰之间间隔的时间。
30.s13：将信号相关信息与心率信息同屏联动显示。
31.其中，信号相关信息包括心电信号和心电信号的质量信息中的至少一种。
32.心电信号的质量信息可以用于表示心电信号的质量状态。其中，可以在同一屏幕(的不同显示区域或者不同分页)将关联的心率信息和信号相关信息同时间轴显示。其中胎儿心率信息及其对应的信号相关信息相关联，以及母亲或者心率信息及其对应的信号相关信息相关联。
33.或者，可以在同一屏幕将不同的心率信息同时间轴显示，以及在同一屏幕将不同的信号相关信息同时间轴显示。其中，母亲心率信息和胎儿心率信息为不同的心率信息，母亲心率信息对应的信号相关信息和胎儿心率信息对应的信号相关信息为不同的信号相关信息。
34.或者，可以在同一屏幕将不同的心率信息和不同的信号相关信息均同时间轴显示。
35.可以理解的是，本技术涉及的将心率信息和信号相关信息显示在用屏幕上，即为在屏幕上，分别基于心率信息和信号相关信息，对应绘制心率信息图和信号相关信息图。
36.由于用户经常需要将心率信息图中最新得到的心率与对应的心电信号的qrs波形一起观察，因此可以将最新得到的心率值对应的qrs波形突出显示。
37.在一具体实施方式中，可以将最新得到的心率值对应的qrs波形绘制在预设显示区域的中心位置，并将心电信号中位于qrs波形前后的波形对应绘制在中心位置的前后。其中，预设显示区域为用于显示心电信号的显示区域。在此方式下，能够使得最新得到的心率值始终显示在预设显示区域的中心位置，方便用户查看。
38.在另一具体实施方式中，可以将最新得到的心率值对应的qrs波形绘制在预设显示区域的终点位置，并将心电信号中位于qrs波形之前的波形对应绘制在终点位置之前。在此方式下，能够使得最新得到的心率值始终显示在预设显示区域的终点位置，方便用户查看。
39.在又一具体实施方式中，可以将心电信号图中与最新得到的心率值对应的qrs波形进行标记。标识的方式可以为改变颜色、加框/圆圈/圆点、加粗等。
40.图2为在同一屏幕将不同的心率信息和心电信号均同时间轴显示的示意图。如图2所示，母亲心率信息a、胎儿心率信息b、母亲心电信号a’和胎儿心电信号b’同时间轴显示。
41.此外，用户还可以通过触摸、语音和按键等方式发出对屏幕的选择指令。若检测到用户对屏幕的选择指令，可以对屏幕上选择指令指向的区域进行放大显示。
42.可以理解的是，当检测到用户对屏幕的选择指令时，意味着用户需要对该选择指令指向的区域进行重点观察，此时可以将该区域所占比例进行放大，以突出该区域的信息。
43.通过本实施例的实施，本技术可以获取心电信号，基于心电信号得到对应的心率信息，将心率信息和信号相关信息(心电信号和心电信号的质量信息中的至少一种)同屏联动显示。相对于仅将心率信息显示在屏幕上的方式，能够便于用户结合信号相关信息来对心率信息进行分析。
44.在屏幕上显示的信息包括心电信号的质量信息的基础上，需要在s13之前获取心电信号的质量信息。
45.下面对s13之前，获取心电信号的质量信息的方法进行说明。其中，心电信号由多个对应不同时间点的信号值组成。心电信号的质量信息包括心电信号中每个信号值的质量信息。每个信号值的质量信息可以是基于其之前邻近的多个信号值的差异确定的。
46.图3是本技术体表胎儿心电监测信息的显示方法实施例二的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图3所示的流程顺序为限。如图3所示，在s13之前，本实施例可以包括：
47.s21：分别将心电信号中的每个信号值对应的时间点作为目标时间点。
48.s22：基于若干历史信号值之间的差异，确定目标时间点的信号值的质量信息。
49.其中，若干历史信号值可以为心电信号中位于目标时间点之前的第一时间段的信号值。
50.可以将第一时间段内，第一极大信号值在第一最大信号值的第一比例范围内的个数，作为若干历史信号值之间的差异的表征值，即目标时间点的信号值质量信息。
51.可以根据若干历史信号值之间的差异的表征值所属范围，确定目标时间点的信号值的质量等级。例如，若属于差对应的范围，则可以确定目标时间点的信号值的质量等级为差；若属于中对应的范围，则可以确定目标时间点的信号值的质量等级为中；若属于优对应的范围，则可以确定目标时间点的信号值的质量等级为优。
52.又如，若属于最低质量等级(差)对应的范围，则可以直接确定目标时间点的信号值的质量等级为最低质量等级(差)；否则可以进一步基于心率信息中位于目标时间点之前的第二时间段内的心率值，确定目标时间点的信号值的质量等级。
53.可以理解的是，第二时间段的长度大于或者等于第一时间段。可以基于心率信息中位于第二时间段内的心率值的连续性来确定目标时间点的信号质量。
54.例如，可以获取位于第二时间段内的每相邻两个心率值之间的差值的平均值；基于平均值所属的范围，确定目标时间点的信号值的质量信息所属等级。其中，位于第二时间段内的每相邻两个心率值之间的差值的平均值可以表征第二时间段内的心率值的连续性。
55.在屏幕上对心电信号的质量信息进行显示时，不同等级的质量信息的显示标识不同。例如，不同等级的质量信息的显示标识为不同颜色或者不同宽度的竖线段。其中，可以用红色且长度为1的竖线段表示质量等级“差”，用黄色且长度为2的竖线段表示质量等级“中”，用绿色且长度为3的竖线段表示质量等级“优”。其中，图4是在同一屏幕上对心电信号及其对应的质量信息同时间轴显示的示意图。其中，c为母亲心电信号的质量信息，d为胎儿心电信号的质量信息，c’为母亲心率信息，d’为胎儿心率信息。
56.此外，还可以检测等级为差的质量信息对应的连续时间长度。若等级为差的质量信息对应的连续时间长度大于预设时间长度，则将心率信息中连续时间长度对应的部分标记。以告知用户该部分受到严重干扰，可信度不高。
57.通过本实施例的实施，本技术能够基于心电信号中每个时间点之前的第一时间段内的若干历史信号值获取心电信号中对应时间点的信号质量，从而能够实现获取心电信号中每个信号值的质量。
58.此外，考虑到电极的阻抗状态不满足监测要求时测得的心电信号可信度不高，因此可以在监测启动/获取用于监测的心电信号(s11)前，检测用于获取心电信号的电极的阻抗状态。在阻抗状态满足监测需求的情况下启动监测。下面描述检测用于获取心电信号的电极的阻抗状态的方法。
59.图5是本技术体表胎儿心电监测信息的显示方法实施例三的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本实施例并不以图5所示的流程顺序为限。本实施例是对上述实施例的进一步扩展。如图5所示，本实施例可以包括以下步骤：
60.s31：获取电极的至少一种数据。
61.其中，至少一种数据包括电压和/或电极预采集得到的心电信号。
62.本步骤中电极预采集的心电信号可以用于检测电极的阻抗状态。也就是说，若至少一种数据包括电极预采集得到的心电信号，则在利用电极获取用于监测的心电信号之前，可以利用电极预采集心电信号，并利用预采集的心电信号来检测电极的阻抗状态。
63.s32：判断至少一种数据是否满足预设要求。
64.预设要求可以包括以下至少一种：电压在预设电压范围内，和/或电极预采集得到的心电信号在第三时间段内的最大信号值与最小信号值之间的差值在预设差值范围内。
65.在至少一种数据包括电压的情况下，预设要求包括电压在预设电压范围内。在至少一种数据包括电极预采集得到的心电信号的情况下，预设要求包括电极预采集得到的心电信号，在第三时间段内的最大信号值与最小信号值之间的差值在预设差值范围内。
66.电压在预设电压范围内，意味着电极硬件连接正常。差值在预设差值范围内，意味着预采集得到的心电信号基本正常，可以进入下一步检测。否则可以直接确定电极的阻抗状态不满足监测需求。
67.因此，若满足，则执行s33；否则执行s34。
68.s33：利用电极预采集得到的心电信号，确定电极的阻抗状态。
69.可以直接利用电极预采集得到的心电信号，确定电极的阻抗状态。但是考虑到电极预采集得到的心电信号可能存在干扰(基线漂移干扰、工频干扰、肌电干扰等等)，因此可以在s33之前先对电极预采集得到的心电信号进行滤波处理，以去除其中的干扰。
70.结合参阅图6，s33可以包括以下子步骤：
71.s331：确定电极预采集得到的心电信号在第三时间段内的第二极大信号值和第二最大信号值。
72.s332：获取位于第二最大信号值的第二比例范围内的第二极大信号值的个数。
73.s333：基于第二极大信号值的个数所属的范围，确定电极的阻抗状态是否满足监测需求。
74.可以将电极的阻抗状态分为多个等级，例如可以分为差、中和优三个等级。每个等级具有对应的范围。若第二极大信号值的个数属于优对应的范围，则可以确定电极的阻抗状态满足监测需求。否则可以确定电极的阻抗状态不满足监测需求。
75.s34：确定电极的阻抗状态不满足监测需求。
76.下面以一个例子的形式对s31-s34的实现过程进行详细说明：
77.1)获取电极的电压；
78.2)判断电压是否在预设电压范围内；
79.3)若在预设范围内，则认为电极硬件连接正常，进入4)；否则认为电极的阻抗状态不满足监测需求。
80.4)获取电极预采集得到的心电信号；
81.5)判断电极预采集得到的心电信号在第三时间段内的最大信号值与最小信号值之间的差值是否在预设差值范围内；
82.6)若在预设差值范围内，则认为心电信号基本正常，进入7)；否则认为电极的阻抗状态不满足监测需求。
83.7)获取电极预采集得到的心电信号在第三时间段内的第二极大信号值和第二最大信号值，以及位于第二最大信号值的第二比例范围内的第二极大信号值的个数。
84.6)基于第二极大信号值的个数所属的范围，确定电极的阻抗状态是否满足监测需求。
85.此外，还可以在检测电极的阻抗状态的过程中，在屏幕(阻抗检测界面)上实时显示状态信息。
86.其中，状态信息可以包括电极的阻抗状态指示信息、电极放置位置指示信息和设备电池电量信息中的至少一种。若检测到电极的阻抗状态满足监测需求，则不再显示设备信息；否则继续显示设备信息。
87.电极的阻抗状态指示信息可以用于指示电极的阻抗状态，方便用户查看当前电极的阻抗状态是否满足监测所需标准。电极的阻抗状态可以分为差、中和优三级。可以用不同颜色标识不同等级的阻抗状态。例如，分别用红、黄和绿标识差、中和优的阻抗状态。或者，可以分别用不同标识符标识不同等级的阻抗状态。例如，分别用
×
、？和√标识差、中和优的阻抗状态。
88.电极放置位置指示信息可以用于指示电极放在待检测目标的体表的正确位置，方便用户对照放置电极。
89.设备电池电量信息可以用于指示当前设备电池电量以及预期使用时间，方便用户评估是否满足监测需求。
90.在设备信息包括电极的阻抗状态指示信息和电极放置位置指示信息的情况下，电极的阻抗状态指示信息和电极放置位置指示信息可以单独显示，也可以合并显示。
91.图7为在屏幕上显示阻抗状态指示信息、电极放置位置指示信息和设备电池电量信息的示意图。其中，e为电极的阻抗状态指示信息，f为电极放置位置指示信息，g为设备电池电量信息。e和f为单独显示。
92.通过本实施例的实施，本技术能够基于电极的电压和/或电极预采集得到的心电信号，确定电极的阻抗状态，以在电极的阻抗状态满足监测需求的情况下启动监测。
93.图8是本技术便携式体表胎儿心电监测设备一实施例的结构示意图。该便携式体表胎儿心电监测设备可以为具有体表胎儿心电监测信息显示能力的设备。需要说明的是，便携式体表胎儿心电监测设备具有体积小、便于携带的特点，从而用户可以在随时随地有需求时进行心电监测。用户可以是孕妇自己、相关医护人员，或者还可以是其他具有心电监
测需求的人员。
94.如图8所示，包括处理器41、与处理器41耦接的存储器42。
95.其中，存储器42存储有用于实现上述任一实施例的方法的程序指令；处理器41用于执行存储器42存储的程序指令以实现上述方法实施例的步骤。其中，处理器41还可以称为cpu(central processing unit，中央处理单元)。处理器41可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器41还可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器41也可以是任何常规的处理器等。
96.另外，在其他实施例中，该体表胎儿心电监测设备还可以具有报警模块(图未示)，用于在监测到心电异常的时候，向用户发出提醒。
97.此外，在其他实施例中，该体表胎儿心电监测设备还可以具有通信模块(图未示)等等，以便用户与外界通信。例如，用户可以通过该设备的通信模块与医生通信，以接受医生的专业建议。
98.图9是本技术计算机可读存储介质一实施例的结构示意图。如图9所示，本技术实施例的计算机可读存储介质50存储有程序指令51，该程序指令51被执行时实现本技术上述实施例提供的方法。其中，该程序指令51可以形成程序文件以软件产品的形式存储在上述计算机可读存储介质50中，以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本技术各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质50包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
99.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
100.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。