پردازش سیگنال‌های حیاتی
امیررضا اسدی؛ ابوذر غفاری
دوره 16، شماره 4 ، اسفند 1401، ، صفحه 41-50
چکیده
یکی از تکنیک‌های تخمین ضربان قلب جنین (FHR) استفاده از سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG) است. ECG رویکردی بسیار ایمن و ارزان می‌باشد و نسبت به روشهای دیگر، برای مانیتورینگ از راه دور مناسب‌‌تر است. به این منظور، ثبت ECG شکمی مادر (AECG) مورد استفاده قرار میگیرد که علاوه بر ECG جنین (FECG) شامل سیگنال قلبی مادر (MECG)، فعالیت ماهیچه‌‌های مادر یا ...
بیشتر
یکی از تکنیک‌های تخمین ضربان قلب جنین (FHR) استفاده از سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG) است. ECG رویکردی بسیار ایمن و ارزان می‌باشد و نسبت به روشهای دیگر، برای مانیتورینگ از راه دور مناسب‌‌تر است. به این منظور، ثبت ECG شکمی مادر (AECG) مورد استفاده قرار میگیرد که علاوه بر ECG جنین (FECG) شامل سیگنال قلبی مادر (MECG)، فعالیت ماهیچه‌‌های مادر یا جنین، فعالیت‌‌های مغزی جنین و نویز‌ها است؛ بنابراین تخمین ضربان قلب جنین از روی سیگنال شکمی چالش‌های فراوانی دارد. در این پژوهش، نرخ ضربان قلب جنین از سیگنال AECG تک‌کاناله با استفاده از تجزیه‌‌ی نامنفی ماتریس (NMF) تخمین زده میشود. در این روش به منظور استفاده از اطلاعات حوزه‌‌ی زمان-فرکانس سیگنال شکمی، تبدیل فوریه‌‌ی زمان کوتاه (STFT) بر روی آن اعمال میشود و ماتریس STFT به عنوان ورودی NMF مورد استفاده قرار میگیرد. سطرهای ماتریس نامنفی حاصل از این تجزیه، حاوی محتوای سیگنال مادر، جنین و نویز می‌باشند که از آن‌ها برای تخمین پیک R و نرخ ضربان قلب جنین استفاده میشود. مزیت این روش، عملکرد خوب آن در ثبت‌هایی است که دامنه‌ی ECG مادر و جنین نزدیک به هم هستند و تفکیک QRS های آن‌ها از یکدیگر چالش برانگیر است. عملکرد الگوریتم پیشنهادی بر روی دو پایگاه داده ADFECGDB و PCDB با روشهای پیشین تک‌کاناله از جمله مدل‌های یادگیری عمیق مقایسه شده است. تحلیل نتایج آماری بدست آمده نشان می‌دهد که روش پیشنهادی، تخمین ضربان قلب و پیک R سیگنال جنین را با دقت خوبی انجام می‌دهد. بنابراین روش پیشنهاد برای مانیتورینگ طولانی مدت جنین مناسب است.
