【doc】胎心率与宫缩描记图的计算机数码转换

【doc】胎心率与宫缩描记图的计算机数码转换 胎心率与宫缩描记图的计算机数码转换 I 计算机应用. 胎心率与宫缩描记图的计算机数码转换 . 邵浩连垦巫蛊王益夫钟国衡张明仁 【摘要】目的建立胎心率与宫缩描记图的计算机数码转换.方法采用平台扫描器,摄 取柏例胎儿的胎心率与宫缩描记图,将扫描成像先进行倾斜校正,然后利用对比增强法,去除纸 仅留下胎心率和富缩压力曲线,进行数码转换.上原有的格子背景和手写的注解, 通过比较实时的记 录和以本方法转换的胎心率数值的差异进行方法学鉴定.结果实时记录与推算值的平均差异为 一 0.26—126次,其95%可信限值为一7—5次.兽占论使用奉方法可有效地将许多贮存的胎心 率与宫缩描记图进行数码转换,以便进一步进行回顾性计算机分析研究,为研制高精度的计算机化胎 儿预测系统,提供极有价值的资料. 生苎勋;埃 Q皿恤Ii卫日d锄釉岫0fthe0州i0Inc喀呲Paoer酬toIts叫EI蛔CAII~- ~tsedA_蛐Shao//oMa,Ruan舶,Wang,d-f旆E嘶of//o~, 【Abstract】obj~aveToanaly,~e0k啪舯曲byeomputer,the咖cin伊碍蜘d耐inplo.~fformmust 6喊hec,awel~dtheirdi画乜l神t.Wede,~Jopedamethodby,gnleh蚰9t-oee~mayhepeTf 锄ed. Metllo~r他c0rwecetimseamedu血ao0nvemi叩al缸bed缸Ilerbo1)tsilladi乜l妇担, Eac}l妇gew聃firstly础cforr~tkmal?i皤h删~u-ing~ning且r.d.e~dly1lIedw?- movedby~orMng?enh/tn~metlttoleat11eclimatefetallleanrateand?lp咿. method啪j妇edbyc0n五?g础reI'c罄be【weeI】thefetalIr妇0bLIdr.edt11ep叩盯with 岫~-eetlythe.F呻lec.?eanper recordingbenthetLlalandderivedvalue~mrn一0.26一一1.26perme95%c町I丘- deneeil】tforthet~leddim棚1c棚bf,eeI1t11ederivedandact|1丑l岛瑚h郫时r丑tevolu~啪一7—5啦 pern.0啷曲咖ByrIgthetedmique~bedinthpper,itisr州p~ibletocm】Y嘣theh罾e m衄berofperrec0rds删able帅岫theycanbeaI1日l硝c0mPutedzedcardi0t0c0graphin 幛rplr时e. 钾嘲j‰眦,5吐(zj椎赋f(.掷?:1l韩 依靠目测对胎心率与官缩描记图(cardio【蚴. grapl1,cm)的判别往往缺乏一致性和重复性,这与 判读者本身的经验L】.2和判读者之间的差异有关. 利用计算机进行c1'G分析,理论上可以摒除判读者 的主观性0.4J.近年来,这方面的研究主要集中在 如何提高c1'G分析的预测作用.目前,多数口B计 算机分析系统的研制,系基于大量的电子信号数据 的收集,广泛地测试不同临床情况下的运算结果,藉 以评定产前的胎心率和胎儿活动的关系.但有关产 程内的电子信号数据资料十分有限,且胎儿监护的 结果均以c1'G图纸留存,由于这些描记在记录纸上 的信息不是以数码的形式存在,故不能直接借助计 算机进行分析.本研究旨在探索一种在计算机的辅 助下,将原描记在图纸上的aB资料以数码形式转 作者单位:香港中文大学妇产科学系 换,以便用于aB的计算机分析. 资料与方法 1.CTG图像的摄取:首先设定纵横解像度为每 厘米60点,并且固定亮度和对比度,然后扫描摄取 图像,其数码解像度在纵轴和横轴上均为每厘米60 个画素点(pixe1). 2.扫描图像的转化:建立一个以视窗为基础的 计算机程式.将每一幅扫描图像转化为一系列以秒 为单位的胎心率和官缩的独立数值.这一转化分为 3个步骤,先是校正图像扫描时由纸张倾斜所造成 的误差,然后去除cl[.G记录纸上的格子背景和留存 在纸上的手写注解,最后将c1'G记录纸上的连续性 曲线记录转换为一个个独立的数值.(1)c1'G记录 纸倾斜误差的纠正:为校正由记录纸排列不齐所引 起的倾斜误差,先以方格横线左右二角垂直画素点 的差别,计算出倾斜角度.如发现有倾斜存在,便用 Cartesian坐标旋转公式将其校正J.(2)去除CTG 记录纸上的格子背景和手写注解:利用图像对比加 强法,可将扫描图像中每一画素点上的红色或绿色 的背景格子除去.这一加强法系用于设定的最高和 最低的两个颜色强度值的范围之内.如果扫描图像 的画素点颜色强度低于最低强度,则被视为曲线,并 重新画上既定的颜色.如颜色强度超过最高强度, 则被视为记录纸的底色(白色)或格子背景,重画以 黑色而产生单色图像.所有界于上下限值问的颜色 强度的画素点均维持不变,留待人工修正.最高和 最低的颜色强度限值是根据神经网络系统自组图像 推算出来的6.(3)推算曲线数据:由于曲线有一定 的宽度,占据数个画素点,要计算出曲线在每一时刻 所代表的实际数字,先要确定曲线在每个纵行的最 高和最低点,然后取其中间点作为指标,按比例计算 曲线在这纵行上所代表的胎心率和宫缩压力. 3.系统性能的测试:我们利用这一以视窗为操 作系统的软件,对加例产妇产程中采用Cor~netrics 胎儿监护仪所获得的CTG资料进行显示和记录. 以1秒钟为时段,将胎心率和宫缩压力数据录下,同 时被以曲线的形式描记在CTG上.然后将后者转 为数码形式,与前者的实录数据作比较. 4.统计学分析:我们用SPSS统计程式,计算胎 心率实录数值和转换数值之问的符合率. 结果 加例产程中胎心率实际值和CTG描记图的计 此差别的范围为 算机数码转换值均为负数, 一 0.26一1.26次,其95%可信限为一7.5—5次. 见附表. 讨论 新一代的胎儿监护仪已可以直接录取胎心率与 宫缩压力的数码数据,输入计算机胎心率分析系统 进行分析和作为监测胎儿缺氧的指标L.可是, 目前大多数产科临床医师仍使用热敏记录纸描记胎 心率和官缩压力.已在记录纸上积累的资料,特别 是产程内的CTG资料,对于进行胎儿预测因素的回 顾性研究是十分有用的,但要利用这些资料,必须先 将其转换为数码形式,才能用于计算机分析系统中. 将CTG曲线图像进行数码转换,有以下优点: (1)热敏记录纸如保存温度不当或多次翻阅,容易破 附寰40倒胎心率实测值与计算值之间的差异(次/分) 损.将其转换为数码形式的资料,则方便贮存和分 类,加上计算机的资料贮存量大,使档案管理十分方 便.(2)可随时将数码档案还原为曲线图,显示在计 算机屏幕上进行观察,分析和学习,而不必费时费力 地翻查原始记录纸.(3)这些数码资料可被制作成 CTG的教学软件,提供教学上的用途.(4)由于可以 开设大量的产程内的胎儿监测数据库,配合人工智 能技术如神经网络,模糊逻辑,Bayesian机率定理 等,进行分娩期胎儿风险的评定和模型的研制. 1998年11 我们在本研究中利用了平台扫描器获取初步的 数码图像.从而分离CTG的曲线信息.检查水平 格子线发现,几乎所有原始记录纸上的图像均有不 同程度的倾斜.如果事先不对这些倾斜加以纠正, 会导致转换数值的变异.我们采用Cartesian坐 标旋转技术,校正每幅图像的倾斜度是十分必要的, 否则其数码转换后的误差可达每分钟8次.虽然倾 斜纠正后,仍然存在负偏移,其差异范围为一0.26一 一 1.26次.这种差异是由于记录纸经过监护仪时 有些倾斜,使记录位置偏离,或由于记录纸上的格子 大小欠精确而引起图像失真所致.利用将CTG转 换为数码形式记录的方法,可对现存的胎儿监护图 纸记录,进行计算机化分析,其所获的结果有助于高 预示性的CTG计算机自动分析系统的研制,而用于 胎儿风险的预测. 参考文献 1Niel~aPv,sti自蜘B,NieketiNmc,eta1.1nlra-andimet~ v~ilbilityinthe?鹫替n倒0fir血印帅删面looD鲫.0I埘d 651 白T10Seand,1蝴,66:470479. 2CR,c日硼埘lMK,Hlm驿CAearapala~nbeand 啪蚰血0fan呻哪f日h哺nrolech.^mJ0bd 白T10,1993,l68:8847 3删,瞄咿,Y肌g封,.1heplimi0?(fffe~laddo. Bntll帅lIBedB0f舶cardid0c呷印hy.B| J0b醴HCe,1螂,1位:454-1~. 4MiM,D帅d血BR,0ng1酬,el.o—l'-iId髑血?ti?0f L?eb呻di肿felalh翻^rtOein1日:tll口~c!uenef.J Ol~tetc,D,l嘶,1134:l128-l133 5Pi1.D垲面gI嘴.【_K:n啵d.e}龇岫锄 ",l99315_16. 6‰?,‰lIv.C"口c.e,t. :}k盯}"1.1螂.271-324. 7呲,w锄w,s山Ds&.1heegret0fdi伍啪m-pliB kf蚰theeB目晴噼0firt=Il?hfetalb瞄drtOevbtv. Ol,~tet臼n,l嘶.89}577_锄. 8H虹BE,K.皿阻I虹i腿.】玎h叩aImedhi加0ffetal曲_ ?鹫替n倒0fI止..In:0',RM.^咖血0f ?m一麒m1d础ck【li,loeindd抽.L:础e? r-.1994.5盯.581. 9C,ree~KR.b忱Ui铲IIIfetal眦e啪时唧自l舶?m咖 咖in曲ce.C岫in;帅0bd6,l996,8:123-l27. (收穑:1998.0s惨回:1998_08.27) (本文编辑:潘伟) 全国胎儿监护学术研讨会征文通知 围产医学是本世纪70年代以来逐 渐发展起来的一门新兴科学.我国的围 产医学工作白帅年代初开始,20年来发 展很快.但由于我国地域辽阔.围产医 学在各地区的发展不平衡.为了提高我 国的围产医学保健水平.保障母要安全 和健康,中华妇产科杂志编委会与香港 中文大学定于1999年5月中旬在西安 市联合举办全国胎儿监护学术研讨会. 此次会议邀请英国和澳大利亚从事胎儿 监护研究的专家,对有关问题进行. 此次会议研讨的主要为:(1)胎 心监护的临床应用价值;(2)胎心监护对 胎儿官内窘迫的诊断价值;(3)胎儿监护 与产科处理;(4)胎心监护对剖官产率的 影响;(5)胎心监护异常与胎儿酸碱平衡 的关系;(6)胎心监护与胎儿血气,生物 物理指标,脐动脉血液,羊水,胎儿心电 田及生化等监测手段的相关性;(7)胎心 监护与传统听胎心的比较及家庭胎儿监 护的简便方法等. 征文要求:4000宇以内全文及600 宇左右的中文摘要各I份,并尽可能附 软盘(wold或纯文本).字迹需清晰, 田,表应尽可能精减.并请写明作者的 姓名,工作单位,地址,邮政编码及电话 号码(或传真号码).截穑日期为1999 年2月20日(以邮藏为准).征文请寄 北京东四西大街42号(邮政编码: 1110"/10).中华妇产科杂志编辑部.信封 上需注明"胎儿监护会议征文宇样.届 时,编辑部将根据征文^选情况.发寄与 会通知. 会后将组织胎儿血流检测新技术学 习班,请国内有关专家进行讲学. 本刊编辑部