Opportunities of the estimation of the state of the fetus ising the method of the fetal cardiac signal extraction and analysis


Cite item

Full Text

Abstract

The character of the cardioelectric potential distribution is the diagnostic indication of the cardiovascular system state. Signals recorded from maternal abdomen besides the useful component - the fetal electrocardiogram - also contain artefacts; the maternal electrocardiogram, mother's muscles activity or artifacts resulting from fetal movements. Essential problem is the efficient suppression of maternal electrocardiogram, since its amplitude many times exceeds the level of the useful signal and the frequency bands of maternal and fetal electrocardiographic signals overlapped. A computational scheme is represented for the fetal electrocardiographic mapping. This experience will allow us to come up with a system for effective diagnostics of early symptoms of fetal distress on the basis of recording and analysis of the bioelectrical signals recorded only from the abdomen.

About the authors

M P Roshchevsky

Komi Medical Science Centre, North-West Division of Russian Academy of Medical Sciences; Komi Science Centre, Ural Division, Russian Academy of Sciences, Syktyvkar

Академик РАН

N L Kolomeyets

Komi Medical Science Centre, North-West Division of Russian Academy of Medical Sciences; Komi Science Centre, Ural Division, Russian Academy of Sciences, Syktyvkar

A S Kuzivanova

Komi Medical Science Centre, North-West Division of Russian Academy of Medical Sciences

O N Lebedeva

Komi Medical Science Centre, North-West Division of Russian Academy of Medical Sciences

M A Murashko

Komi Medical Science Centre, North-West Division of Russian Academy of Medical Sciences

I M Roshchevskaya

Komi Medical Science Centre, North-West Division of Russian Academy of Medical Sciences; Komi Science Centre, Ural Division, Russian Academy of Sciences, Syktyvkar

References

  1. Абрамченко В.В. Клиническая перинатология. Петрозаводск: ИнтелТек, 2004. 424 с.
  2. Гнусаев С.Ф., Шибаев А.Н. Диагностическое значение холтеровскою мониторирования в выявлении нарушений сердечного ритма и вегетативной дизрегуляции у новорожденных детей, перенесших перинатальную гипоксию // Вест, аритмол. 2006. №46. С. 48-51
  3. Константинова Н.Н., Павлова Н.Г. Развитие представлений об универсальных гемодинамических реакциях в функциональной системе «мать-плацента-плод» // Журн. акуш. и жен. бол. 2004. Т. LIII. Вып. 1.С. 27-30.
  4. Малиновский Л.Г. Анализ статистических связей: Модельно-конструктивный подход. М.: Наука, 2002. 688 с.
  5. Михайлов А.В., Тунелл Р. Клиническое руководство по асфикции плода и новорожденного. СПб.: Петрополис, 2001. 144 с.
  6. Рощевская И.М. Кардиоэлектрическое поле теплокровных животных и человека. СПб.: Наука, 2008. 250 с.
  7. Рощевский М.П., Рощевская И.М. Эволюционная электрокардиология: от электрокардиотопографии к созданию основ будущей электрокардиотомографии // Мед. акад. журн. 2005. Т. 5. № 2. С. 33-46.
  8. Тулупова М.С., Стопина М.Л. Влияние способа родоразрешения и хронической фетоплацентарной недостаточности на состояние новорожденных детей // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2005. Т. 4. № 27. С. 117-121.
  9. Adam D., ShavitD. Complete foetal ECG morphology recording by synchronised adaptive filtration // Med. Biol. Eng. Comput. 1990. Vol. 28. P. 287-292.
  10. Amer-Wahlin I., Hellsten C., Noren H. et al. Intrapartum Fetal Monitoring: Cardiotocography versus Car- diotocography plus ST Analysis of the Fetal ECG. A Swedish Randomized Controlled Trial // Lancet. 2001. Vol. 358. P. 534-538.
  11. Assaleh K. Extraction of fetal electrocardiogram using adaptive neuro-fuzzy inference systems // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2007. Vol. 54. № 1. P. 59-68.
  12. Assaleh K., Al-Nashash H. A novel technique for the extraction of fetal ECG using polynomial networks // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2005. Vol. 52. № 6. P.1148-1152.
  13. Callaerts D., Sansen W., Vandewalle J., Vantrap- pen G., Janssens J. Description of a real-time system to extract the fetal electrocardiogram // Clin. Phys. Physiol. Meas. 1989. Vol. 10. Suppl. В. P. 7-10.
  14. ChiaE.L., Ho T.F., RauffM., Yip W.C.L. Cardiac time intervals of normal fetuses using noninvasive fetal electrocardiology // Prenat. D.iagn. 2005. Vol. 25. P.546-552.
  15. Comani S., Mantini D., Alieva G. et al. Simultaneous monitoring of separate fetal magnetocardiographic signals in twin pregnancy // Physiol. Meas. 2005. Vol. 26. P. 193-201.
  16. Comon P. Independent component analysis: a new concept? // Signal Process. 1994. Vol. 36. № 3. P. 287- 314.
  17. De Lathauwer L., De Moor B., Vandewalle J. Fetal electrocardiogram extraction by blind source subspace separation // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2000. Vol. 47. № 5. P. 567-572.
  18. De Luca E, Cametti C., Zimatore G. et al. Use of low- frequency electrical impedance measurements to determine phospholopid content in amniotic fluid // Phys. Med. Biol. 1996. Vol. 41. P. 1863-1869.
  19. Hyvarinen A. Fast and robust fixed point algorithm for independent component analysis // IEEE Trans. Neural. Netw. 1999. Vol. 10. P. 626-634.
  20. Hyvarinen A., Oja E. A Fast Fixed Point Algorithm for Independent Component Analysis // Neural Computation. 1997. Vol. 9. № 7. P. 1483-1492.
  21. Khamene A., Negahdaripour S. A new method for the extraction of fetal ECG from the composite abdominal signal // IEEE Trans. Biomed. Eng. 2000. Vol. 47. №4. P.507-516.
  22. Mantini D., Alieva G., Comani S. A method for the automatic reconstruction of fetal cardiac signals from magnetocardiographic recordings // Phys. Med. Biol. 2005. Vol. 50. P.4763-4781.
  23. Martens S.M.M., Rabotti C., MischiM., Sluijter R.J. A robust fetal ECG detection method for abdominal recordings // Physiol. Meas. 2007. Vol. 28. P. 373-388.
  24. Meijer W.J.H., Bergveld P. The simulation of the abdominal MECG // IEEE Trans. Biomed. Eng. 1981. Vol. 28. № 4. P. 354-357.
  25. Oostendorp T. F, van Oosterom A., Jongsma H. W. The effect of changes in the conductive medium on the fetal ECG throughout gestation // Clin. Phys. Physiol. Meas. 1989. Vol. 10. Suppl. В. P. 11-20.
  26. Oostendorp T.F., van Oosterom A. W., Jongsma H. The fetal ECG throughout the second half of gestation // Clin. Phys. Physiol. Meas. 1989. Vol. 10. № 2. P. 147-160.
  27. Puthusserypady S. Extraction of fetal electrocardiogram using Hoo adaptive algorithms // Med. Biol. Eng. Comput. 2007. Vol. 45. P. 927-937.
  28. SameniR., Clifford G.D., Jutten C., Shamsollahi M.B. Multichannel ECG and noise modeling: application to maternal and fetal ecg signals // EURASIP J. on Adv. in Signal Proces. 2007. Vol. 2007. P. 1-14.
  29. StinstraJ.G., Peters M.J. The Influence of Fetoabdom- inal tissues on fetal ECGs and MCGs //Arch, of Phys. andBiochem. 2002. Vol. 110. №3. P. 165-176.
  30. Taylor M., Smith M. J., Thomas M. et al. Non-inva- sive fetal electrocardiography in singleton and multiple pregnancies // BJOG. 2003. Vol. 110. P. 668-678.
  31. Vrins F, Jutten CVerleysen M. Title sensor array and electrode selection for non-invasive fetal electrocardiogram extraction by independent component analysis // Independent component analysis and blind signal separation / Eds. C.G. Puntonet, A. Prieto. LNCS 3195. Springer. 2004. P. 1017-1024.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2009 Roshchevsky M.P., Kolomeyets N.L., Kuzivanova A.S., Lebedeva O.N., Murashko M.A., Roshchevskaya I.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».