고해상 피치 검출 알고리듬을 적용한 실시간 태아 심음 감시시스템에 관한 연구

A study on the real time fetal heart rate monitoring system by high resolution pitch detection algorithm

  • 이응구 (한양대학교 공과대학 전자공학과) ;
  • 이두수 (한양대학교 공과대학 전자공학과)
  • 발행 : 1995.06.01

초록

태아 심음을 측정하기 위한 기존의 자기상관 함수 법은 처리과정이 간편한 반면에 많은 문제점을 가지고 있다. 초음파 도플러 신호가 열악할 경우 고전적인 자기상관 함수 법은 문턱 값의 선정과 창 함수 크기에 매우 민감하다. 특히 데이터 손실이 생길 때 정확한 태아 심박동 수를 찾기가 어렵다. 이들 문제점들을 보완하기 위하여 초음파 도플러 신호로부터 정확한 태아 심박동 수를 찾는 고해상 피치검출 알고리듬이 제안되었다. 이 알고리듬은 자기상관 함수법 보다 정확하고, 잡음에 강하며, 높은 신뢰성을 갖으나 계산량이 많아 실시간 처리가 어렵다. 본 논문에서는 실시간 처리에 적합한 새로운 태아 심음 추출 알고리듬을 제안하고, 제안된 알고리듬을 적용한 실시간 태아 심음 감시시스템에 관하여 연구하였다.

Despite the simplicity of processing, a conventional autocorrelation function (ACF) method for the precise determination of fetal heart rate (FHR) has many problems. In case of weak or noise corrupted Doppler ultrasound signal, the ACF method is very sensitive to the threshold level and data window length. It is very troublesome to extract FHR when there is a data loss. To overcome these problems, the high resolution pitch detection algorithm was adopted to estimate the FHR. This method is more accurate, robust and reliable than the ACF method. With a lot of calculation, however, it is impossible to process real time FHR estimation. This paper is presented a new FHR estimation algorithm for real time processing and studied the real time FHR monitoring system by high resolution pitch detection algorithm.

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참고문헌

  1. IEEE Trans. Acoust.,Speech, Signal Processing v.ASSP-22 Average magnitude difference function pitch extractor M.J.Ross(et al.)
  2. IEEE Trans. Acoust., Speech, Signal Proceesing v.ASSP-24 no.5 A comparative performance study of several pitch detection algorithms L.R.Rabiner(et al.)
  3. IEEE Trans., Acoust., Speech, Signal Processing v.ASSP-25 no.1 On the use of autocorrelation analysis for pitch detection L.R.Rabiner
  4. Am J Obstet & Gynecol v.151 Autocorrelation techniques in fetal monitoring Divon,MY(et al.)
  5. Am J Obstet & Gynecol v.147 Fetal heart rate monitoring Amato,JC
  6. Am J Obstet & Gynecol v.147 A comparison of ultrasound(with autocorrelation) and direct electrocardiogram fetal heart rate detector system Lawson,GW;Belcher,R.;Dawes,GS;Redman,CWG
  7. Digest of the fourth international conference on medical electronics Autocorrelation techniques applied to the fetal electrocardiogram Favret,AG;Frommer,PL(ed.)
  8. IEEE Trans., Signal Processing v.39 no.1 Super resolution pitch determination of speech signals Y.Medan(et al.)
  9. Proceedings of the 15th annual international conference of the IEEE EMBS Fetal heart rate estimation using high resolution pitch detection algorithm Sun I. Kim;Eung G. Lee;Yong H. Lee;Doo S. Lee
  10. 대한 전자공학회 논문집 v.31 no.2 태아 심음 주기 검출을 위한 고해상 피치 알고리듬 이응구;이두수
  11. Proceedings of the 16th annual international conference of the IEEE EMBS Real time processing algorithm for high resolution fetal heart rate estimation Sun I. Kim;Eung G. Lee;Yong H. Lee;Moon I. Park;Doo S. Lee