بهبود سیگنال های ECG جنین و حذف سیگنال ECG مادر در صنعت الکترونیک

بهبود سیگنال های ECG جنین و حذف سیگنال ECG مادر در صنعت الکترونیک:
اطلاعات دریافت شده از جنین توسط الکتروکاردیوگرام (Electrocardiogram) یا ECG، مانند الگوی ضربان قلب، در ارزیابی وضعیت جنین قبل از تولد و در حین تولد بسیار موثر هستند.

این سیگنال ها از طریق الکترودهایی که روی بدن مادر قرار داده می شوند به دست می آیند. اما مشکلی که وجود دارد این است که سیگنال ها در معرض آلودگی به یک نویز پس زمینه بسیار بزرگ ناشی از بدن مادر قرار دارند.

این مشکل را نیز می توان به عنوان یک مسئله حذف نویز وفقی در نظر گرفت که در آن d(n) برابر با سیگنال های مطلوب ECG جنین است که توسط سیگنال های مادر r(n) به نویز آغشته شده است.

در واقع این نویز را می توان یک نویز جمع شونده در نظر گرفت. بنابراین سیگنال ECG کلی که اندزه گیری شده است (MFECG(n)) را می توان به صورت زیر بیان کرد:

MFECG(n)=d(n)+r(n)

حال یک سیگنال ECG دیگر که فقط مربوط به مادر (MMECG(n)) است را به عنوان سیگنال مرجع قرار می دهیم. این سیگنال باr(n)همبستگی دارد و با سیگنال d(n) ناهمبسته است.

سیگنالMMECG(n) می تواند برای تخمین نویزr(n)از طریق کمینه کردن خطای میانگین مربعات مورد استفاده قرار گیرد. در تصویر زیر یک بلوک دیگرام از نحوه بهبود سیگنال های ECG جنین نشان داده شده است.

یک فیلتر وفقی برای تخمین مولفه های سیگنال مادر موجود در سیگنال ECG اندازه گیری شده جنین مورد استفاده قرار می گیرد و برای عملکرد خود از سیگنال ECG مادر کمک می گیرد.

سپس مولفه های تخمین زده شده را از سیگنال MFECG(n) کسر می کنیم تا سیگنال فیلتر شده وفقی ECG جنین (AFECG) به دست آید که در آن مولفه های سیگنال مادر حذف شده است.

سایر نویزها مانند انقباضات ماهیچه ای بدن مادر و حرکات جنین موجب دریفت پایه ای در MFECG در می شوند.