胎儿心电信号处理方法及胎儿心电信号处理装置与流程

本发明涉及一种能够适当地获取母体内的胎儿的心电信号的胎儿心电信号处理方法及胎儿心电信号处理装置。本申请基于2018年5月10日申请的日本特愿2018-91128号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术：

近年来，通过非接触式(压电器件、毫米波雷达、光学传感器等)或者与以往不同形状和材料的接触式电极(导电纤维、手表式光学传感器、小型可穿戴设备等)来获取呼吸、脉搏、心音、体温、出汗等生物信号的设备正在增加。为了使噪声衰减，这种生物信号需要进行滤波处理，但是仅靠带通滤波器等频率滤波器难以提取目标信号，需要进行与各个信号相应的噪声去除处理。

已知一种心电图信号处理方法，在如上所述的生物信号之中，从包含母体心电信号和胎儿心电信号的生物信号中分离并提取出胎儿心电信号(参考专利文献1)。

在该专利文献1记载的心电图信号处理方法中，根据从检测胎儿心动周期的检测器输入的心动周期信号，生成用于分离并提取出指定感应形式的胎儿心电信号的参考信号，从自妊娠中的母体获取的多个通道的包含母体心电信号及胎儿心电信号的生物信号中，根据参考信号，通过参考系统独立成分分析法分离并提取出指定感应形式的胎儿心电信号。

并且，通过将来自于在母体胸部安装的电极通道的母体心电信号的主要成分从其他电极通道的生物信号中去除，从而分离出胎儿心电信号。据此，从通过参考系统独立成分分析法分离出的多个通道的输入信号中，分离出胎儿心电成分与其他成分，并生成包含胎儿心电成分的信号。

专利文献1:日本特开2006-204759号公报

然而，在专利文献1的技术方案中，由于胎儿心电信号与成人心电信号的测量不同，不能直接将电极贴在胎儿上，因此不能指定在哪个部位上贴电极，所获取的信号并不一定是在希望测量的方向上检测出的。另外，根据提取后的胎儿心电成分的r波方向和频谱强度，如果未得到足够大的振幅，则容易受到噪声的影响，有时无法识别出胎儿心电成分。在这种情况下，有可能将解析后错误的信号选择为包含胎儿心电成分的信号。

技术实现要素：

本发明是鉴于这种情况而做出的，其目的在于，提供一种能够从通过参考系统独立成分分析法分离出的多个信号中适当地选择出确实包含胎儿心电成分的信号的胎儿心电信号处理方法及胎儿心电信号处理装置。

本发明的胎儿心电信号处理方法包括：胎儿特征显示信号提取步骤，从自妊娠中的母体获取的多个通道的生物信号中，通过参考系统独立成分分析法，针对每个所述通道分离出分离信号，并去除各所述分离信号的噪声，由此提取出每个所述通道的胎儿特征显示信号；以及母体心电信号去除步骤，通过从所述胎儿特征显示信号中去除有可能出现所述母体的心电信号的时段的所述胎儿特征显示信号，从而得到包含大量胎儿心电信号的胎儿特征信号。

这里，通过参考系统独立成分分析法分离出的分离信号虽然在一定程度上去除了噪声和母体心电信号，但是其去除并不完全。另外，根据胎儿心电成分的r波方向和频谱强度，如果未得到足够大的振幅，就容易受到噪声的影响，有时无法识别出胎儿心电成分。在这种情况下，有可能将解析后错误的信号选择为包含胎儿心电成分的信号。

对此，在本发明中，去除通过参考系统独立成分分析法分离出的分离信号的噪声以提取出胎儿特征显示信号，并从提取出的胎儿特征显示信号中去除有可能包含母体心电信号的时段的信号，由此能够确实地去除噪声和母体心电信号。据此，能够得到包含大量胎儿心电信号的胎儿特征信号，通过比较各通道的胎儿特征信号，能够从分离信号之中适当地选择出确实包含胎儿心电成分的分离信号。

作为本发明的胎儿心电信号处理方法的优选方案，所述胎儿特征显示信号提取步骤可以包括：复信号生成步骤，针对每个所述通道，生成包含虚部信号的多个复信号，所述虚部信号是使所述分离信号的相位偏移而得到的；以及特定频带成分提取步骤，针对每个所述通道，提取出各所述复信号的特定频带成分，且可以获得从所述特定频带成分中去除了所述噪声的所述胎儿特征显示信号。

其中，上述特定频带优选为10hz以上且40hz以下。这是因为通过参考系统独立成分分析法分离出的分离信号中包含的胎儿r波成分包含有大量的10～40hz。即，在特定频带成分提取步骤中，提取出了包含大量胎儿r波成分的频带成分。

在上述方案中，通过针对多个通道中的每个通道使分离信号的相位偏移来生成包含虚部信号的多个复信号，从而能够增加用于提取胎儿特征信号的样本数，能够针对每个通道得到多个胎儿特征信号。因而，胎儿特征信号的比较对象增多，因此能够从分离信号之中更适当地选择出确实包含胎儿心电成分的信号。

作为本发明的胎儿心电信号处理方法的优选方案，可以包括：数据压缩步骤，针对每个所述通道，对构成所述胎儿特征信号的多个样本进行压缩而生成压缩数据；信号选择步骤，针对每个所述通道，计算基于各所述复信号的所述压缩数据的标准偏差，选择所述标准偏差第二大的压缩数据，将所选择的各所述通道的所述压缩数据按照所述标准偏差从大到小的顺序排列；以及图像生成步骤，将与按照所述标准偏差从大到小的顺序排列的所述压缩数据对应的所述分离信号排列显示，在所述数据压缩步骤中，可以将所述多个样本按照预定数量分配，提取所分配的预定数量的样本内的最大值，将该预定数量的样本作为包含所述最大值的一个样本。

这里，由于在解析处理中样本点数的增加导致处理时间的增加，因此为了缩短处理时间，优选在尽可能删除冗余数据之后再执行解析。

对此，在上述方案中，由于能够使用从胎儿特征信号中按照预定数量分配多个样本，并将预定数量的样本作为包含该预定数量的样本内的最大值的一个样本的压缩数据，选择出包含大量胎儿心电成分的分离信号，因此能够缩短处理时间。

另外，通过选择标准偏差第二大的压缩数据，从而能够更确实地选择出包含大量胎儿心电成分的分离信号。进而，由于与按照标准偏差从大到小的顺序排列的压缩数据对应的分离信号被排列显示，因此能够确实地识别出包含大量胎儿心电成分的分离信号。

本发明的胎儿心电信号处理装置包括：胎儿特征显示信号提取部，从自妊娠中的母体获取的多个通道的生物信号中，通过参考系统独立成分分析法，针对每个所述通道分离出分离信号，去除各所述分离信号的噪声，由此提取出每个所述通道的胎儿特征显示信号；以及母体心电信号去除部，通过从所述胎儿特征显示信号中去除有可能出现所述母体的心电信号的时段的所述胎儿特征显示信号，从而得到包含大量胎儿心电信号的胎儿特征信号。

作为本发明的胎儿心电信号处理装置的优选方案，所述胎儿特征显示信号提取部可以包括：复信号生成部，针对每个所述通道，生成包含虚部信号的多个复信号，所述虚部信号是使所述分离信号的相位偏移而得到的；以及特定频带成分提取部，针对每个所述通道，提取出各所述复信号的特定频带成分，且可以获得从所述特定频带成分中去除了所述噪声的所述胎儿特征显示信号。

作为本发明的胎儿心电信号处理装置的优选方案，可以包括：数据压缩部，针对每个所述通道，对构成所述胎儿特征信号的多个样本进行压缩而生成压缩数据；信号选择部，针对每个所述通道，计算基于各所述复信号的所述压缩数据的标准偏差，选择所述标准偏差第二大的压缩数据，将所选择的各所述通道的所述压缩数据按照所述标准偏差从大到小的顺序排列；以及图像生成部，将与按照所述标准偏差从大到小的顺序排列的所述压缩数据对应的所述分离信号排列显示，在所述数据压缩部中，可以将所述多个样本按照预定数量分配，提取所分配的预定数量的样本内的最大值，将该预定数量的样本作为包含所述最大值的一个样本。

根据本发明，能够从通过参考系统独立成分分析法分离出的多个信号中适当地选择出确实包含胎儿心电成分的信号。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式所涉及的胎儿心电信号处理(通道排序处理)的过程的流程图。

图2是示出上述实施方式中的胎儿心电信号处理装置的整体结构的概略图。

图3是示出上述实施方式中的通道排序部的结构的框图。

图4是示出上述实施方式中的每个通道的多个相位信号的图。

图5是示出上述实施方式中的复信号的图，(a)是示出通过参考系统独立成分分析法分离出的分离信号的实部的波形数据，(b)是除了上述实部之外，还示出通过参考系统独立成分分析法分离出的分离信号的虚部的波形数据，(c)是示出所有4个复信号的一例的波形数据。

图6是示出上述实施方式中的胎儿特征显示信号的一例的数据，(a)是去除有可能出现母体心电信号的时段的胎儿特征显示信号之前的数据，(b)是示出有可能出现母体心电信号的时段的胎儿特征显示信号被去除的范围的数据。

图7是示出上述实施方式中的去除了有可能出现母体心电信号的时段的胎儿特征显示信号后的数据的图，(a)是压缩前的数据，(b)是压缩后的数据。

图8是示出上述实施方式中的监视器上显示的图像的一例的图，是通道排序前的图像。

图9是示出上述实施方式中的监视器上显示的图像的一例的图，是通道排序后的图像。

具体实施方式

以下，参考附图对具备本发明的胎儿心电信号处理装置的医疗设备及胎儿心电信号处理方法的实施方式进行说明。

[医疗设备的概略结构]

本实施方式的医疗设备1是所谓的分娩监视装置，如图2所示，具备：多个电极2a、2b，安装在妊娠中的母体m上；及装置主体3，通过多个电极2a、2b获取的生物信号被发送到该装置主体3，该生物信号包含母体m的心电信号和胎儿m1的心电信号。例如，在本实施方式中，具备用于获取胎儿m1的心电信号的11个电极2a(以下称为胎儿用电极2a)和用于获取母体m的心电信号的1个电极2b(以下称为母体用电极2b)，用于获取胎儿m1的心电信号的数据通信路径由与11个胎儿用电极2a对应的11个通道构成。

该装置主体3具备：预处理部4，从多个(在本实施方式为11个)通道接收生物信号并进行预处理；胎儿成分提取处理部5，从执行预处理后的生物信号中提取(分离)出胎儿成分(信号)；通道排序部6，对通过胎儿成分提取处理部5提取出的信号进行加工，适当地选择出包含大量胎儿心电成分的信号并排序；以及监视器7，显示通过通道排序部6排序后的信号的波形数据(相当于胎儿心电图的信号)。

这些之中，胎儿成分提取处理部5执行上述专利文献1中记载的方法。具体而言，根据从检测胎儿m1的心动周期的检测器输入的心动周期信号，生成用于分离并提取出指定感应形式的胎儿心电信号的参考信号，从自妊娠中的母体m获取的各通道的包含母体心电信号和胎儿心电信号的生物信号中，根据参考信号，通过参考系统独立成分分析法分离并提取出指定感应形式的胎儿心电信号。

并且，通过将来自于在母体m的胸部安装的电极通道的母体心电信号的主要成分从其他电极通道的生物信号中去除，从而分离出胎儿心电信号。

在本实施方式中，在以下方面具有特征：通道排序部6对通过胎儿成分提取处理部5分离出的分离信号(胎儿心电信号)进行处理而提取出胎儿特征显示信号，并从提取出的胎儿特征显示信号中去除有可能出现母体m的心电信号的时段的胎儿特征显示信号，由此能够得到包含大量胎儿m1的心电信号的胎儿特征信号，据此从通过胎儿成分提取处理部5分离出的分离信号之中选择出确实包含胎儿心电成分的分离信号(胎儿心电信号)。以下进行详细说明。

[多个电极的结构]

多个电极2a、2b由所谓的超声波传感器构成，安装在母体m的胸部和腹部。例如，为了检测母体m的心电信号，1个母体用电极2b安装在母体m的胸部，11个胎儿用电极2安装在母体m的腹部。

上述各电极2a、2b检测包含来自妊娠中的母体m的心脏的母体m的心电信号以及来自胎儿m1的心脏的胎儿m1的心电信号和噪声等的生物信号。并且，通过各电极2a、2b检测出的生物信号经由电缆(省略图示)被发送到装置主体3的预处理部4。通过各电极2a、2b进行的生物信号的检测例如进行约20分钟。

[预处理部的结构]

为了解析由各电极2a、2b检测出的生物信号，预处理部4将该生物信号转换为数字信号。具体而言，在预处理部4中，对从各电极2a、2b输入的生物信号进行测量，放大生物信号中包含的胎儿m1的心电信号。另外，将模拟数据(生物信号)转换为数字数据，并且对每个可在线计算的块存储数据，输出到胎儿成分提取处理部5。

[胎儿成分提取处理部的结构]

如上所述，胎儿成分提取处理部5从自预处理部4获取的各通道的生物信号中，针对每个通道，通过参考系统独立成分分析法分离出胎儿心电成分(分离信号)，并将每个通道的分离信号输出到通道排序部6。

具体而言，胎儿成分提取处理部5从自预处理部4获取的11个通道的生物信号中，针对每个通道分离出胎儿心电成分(分离信号)。并且，对每个通道将15000个样本(由于1000个样本为1秒，因此是15秒的样本)的胎儿心电成分(分离信号)发送到通道排序部6。

[通道排序部的结构]

如图3所示，通道排序部6具备：胎儿特征显示信号提取部51，从自胎儿成分提取处理部5获取的分离信号中去除噪声而提取出胎儿特征显示信号；母体心电信号去除部52，从通过胎儿特征显示信号提取部提取出的胎儿特征显示信号中去除有可能出现母体m的心电信号的时段的信号，由此得到包含大量胎儿m1的心电信号的胎儿特征信号；数据压缩部53，对构成每个通道的胎儿特征信号的多个样本进行压缩而生成压缩数据；信号选择部54，针对每个通道，计算基于各复信号的压缩数据的标准偏差，提取标准偏差第二大的压缩数据，将提取出的各通道的压缩数据按照标准偏差从大到小的顺序排列；以及图像生成部55，将与按照标准偏差从大到小的顺序排列的压缩数据对应的上述分离信号排列显示。

在这些之中，胎儿特征显示信号提取部51具备：复信号生成部511，针对每个通道，使分离信号的相位偏移而生成包含虚部信号的多个复信号；特定频带成分提取部512，提取每个通道的多个复信号的特定频带成分；以及提取部513，将特定频带成分转换为绝对值，并且计算出标准偏差σ而将该特定频带成分标准化，并提取出胎儿特征显示信号。

[复信号生成部的结构]

复信号生成部511针对每个通道，使通过参考系统独立成分分析法分离出的信号的相位偏移而生成包含虚部信号的多个复信号。具体而言，复信号生成部511对各通道d1～d11的分离信号执行希尔伯特变换，以执行使上述信号的相位延迟90°的处理，分别生成上述分离信号的虚部(图4所示的虚部)。

另外，复信号生成部511生成包含上述分离信号的虚部信号的复信号(图4所示的实部±虚部)。包含该分离信号的虚部信号的复信号由使分离信号的相位延迟45°的信号和使分离信号的相位前进45°的信号构成。因此，在本实施方式中，针对通道d1～d11中的每个通道，生成包含虚部信号的4个复信号。即，复信号生成部511通过将各通道d1～d11的分离信号分别增加到4倍来生成4个复信号。由此，生成44ch×15000样本的复信号。

这样生成4个复信号是因为分离信号的虚部有时相对于分离信号的实部显现出大的r波，用于在提取胎儿m1的特征时进行判断的材料。即，在本处理中，不以求出分离信号的峰值的高度和形状为目的，而是以使胎儿心电成分明显，提取并选择出包含大量胎儿心电成分的分离信号为目的。因此，生成了4个复信号。

此外，在本实施方式中，包含虚部信号的复信号增加到4倍，但不限于此，也可以是2倍，还可以不使用分离信号的实部。此外，在生成分离信号的虚部时使用了希尔伯特变换，但不限于此，也可以通过其他方法来生成分离信号的虚部。

例如，图5的(a)是示出分离信号的实部(图4所示的实部)的一部分的波形数据h1。当对该分离信号的实部执行希尔伯特变换时，如图5的(b)所示，生成分离信号的虚部的波形数据h2。并且，合成包含上述分离信号的虚部信号的波形数据h3、h4。该波形数据h1～h4叠加(波形合成)后，如图5的(c)所示。

此外，在上述各波形数据h1～h4中，频率高的成分和频率低的成分都如图5的(c)所示偏移1/4周期(＝90°)(波形数据的波峰的形状和高度等发生变化)，但是频率低的成分与频率高的成分相比因为1个周期更长，因此偏移更大。即，频率高的成分(胎儿心电成分的r波成分)的峰值位置几乎没有变化。因此，通过以下的特定频带成分提取部512的处理，能够容易地提取出该峰值位置的信号。

[特定频带成分提取部的结构]

特定频带成分提取部512提取通道d1～d11中的每个通道的4个复信号的特定频带成分。由于胎儿心电成分的r波成分包含大量相当于10hz～40hz的频率，因此例如提取10hz～40hz的频带成分。当由该特定频带成分提取部512进行的处理被执行后，频率高的成分(40hz)保留，频率低的成分变得平坦。此时，关于复信号各自的频率高的成分，其频率的高低有时会根据角度(实部或虚部等)而稍有不同，但无论在哪个复信号中，都提取出频率高的成分。

[提取部的结构]

提取部513将通过特定频带成分提取部512提取出的特定频带成分转换为绝对值，并且计算出标准偏差σ而将该特定频带成分标准化之后，提取出胎儿特征显示信号。具体而言，提取部513计算出特定频带成分的标准偏差σ，通过除以该标准偏差σ来使各通道的噪声的高度一致。据此，仅通过比较峰值的高度，就能够容易地判断出与噪声相比哪个通道的峰值更明显。

这里，特定频带成分中包含噪声，该噪声的95％落入±2σ的范围内。因此，小于2.5σ被视为基线的范畴。另外，胎儿成分的r波成分(峰值)在3σ～5σ的范围内，超过10σ的范围很可能是大的噪声。因此，提取部513在计算出标准偏差σ之后，再除以该标准偏差σ之后，提取2.5σ～10σ作为胎儿特征显示信号。通过该提取部513的处理，从而生成从特定频带成分中去除了大部分噪声的胎儿特征显示信号。

此外，在上述实施方式中，提取部513提取2.5σ～10σ作为胎儿特征显示信号，但不限于此，该范围可以酌情设定。

[母体心电信号去除部的结构]

母体心电信号去除部52通过从胎儿特征显示信号中去除有可能出现母体m的心电信号的时段的胎儿特征显示信号，从而得到包含大量胎儿m1的心电信号的胎儿特征信号。有可能出现该母体m的心电信号的时段是通过胎儿成分提取处理部5从由母体用电极2b获取的生物信号中预先检测出的母体m的心电信号的周期(图6的(a)中大的波形h21和虚线h22所示的周期)。

该母体心电信号去除部52为了在胎儿特征显示信号的数据h2(参考图6的(a))中使胎儿心电成分明显，将有可能出现该母体m的心电信号的时段的胎儿特征显示信号(例如，15000个样本之中的上述时段的前后50个样本)设为“0”。据此，图6的(b)中由虚线所包围的范围h23的信号被设为“0”(被去除)，生成使胎儿心电成分明显的数据h2。

据此，即使在胎儿特征显示信号中残留有母体m的心电信号的情况下，通过去除有可能出现母体m的心电信号的时段前后的胎儿特征显示信号，也能够得到使胎儿心电成分明显的胎儿特征信号。

此外，胎儿心电成分与母体m的心电信号有重叠的可能性，胎儿心电成分也和母体m的心电信号一起去除而设为“0”。另外，在未显现出母体m的心电信号的情况下，也将有可能出现母体m的心电信号的时段(例如，由上述虚线h22表示的时段)前后的胎儿特征显示信号去除而设为“0”。即，不进行对是否显现出母体m的心电信号的判断，而将有可能出现母体m的心电信号的时段前后的胎儿特征显示信号设为“0”。

[数据压缩部的结构]

数据压缩部53对每个通道的胎儿特征信号按照每多个样本进行压缩而生成压缩数据。具体而言，将各通道15000个样本压缩成300个样本。此时，提取出每50个样本(图7的(a)中由各线包围的范围h24)的最大值，将该50个样本作为包含其最大值的一个样本。将所得到的300个样本(×44个通道)之中相邻的样本的数据进行比较，新创建将除了最大的样本之外的样本的数据设为“0”的压缩数据。

这里，胎儿心电成分的r波在240bpm左右为最大值，而400bpm以上则不如说是很可能检测出了噪声。在这一点上，即使胎儿心电成分的r波为400bpm，在150个样本内也不会包含一个以上的胎儿心电成分的r波成分。因此，当压缩后的300个样本的数据中的一个样本(压缩前的50个样本)的最大值小于左邻和右邻的样本的最大值时，将其作为“0”来处理，从而生成以在3个样本中包含1个的比例包含胎儿心电成分的r波成分的如图7的(b)所示的压缩数据。

[信号选择部的结构]

信号选择部54计算各通道的压缩数据的标准偏差。在上述压缩数据中，在能够检测到胎儿心电成分的r波成分的情况下，能够检测出多个峰值，标准偏差的值变大。因此，针对每个通道，按照标准偏差从大到小的顺序排列压缩数据，选择标准偏差第二大的压缩数据。然后，将所选择的各通道的压缩数据按照该标准偏差从大到小的顺序排列。

此时，选择标准偏差第二大的压缩数据是因为如果选择标准偏差最大的压缩数据，则要避免选择因包含突发性的噪声而使标准偏差成为最大的压缩数据。

具体而言，通过复信号生成部511生成4个复信号，但是由于原来是相同的数据(通过参考系统独立成分分析法分离出的信号)，因此成为大致相同的标准偏差，排除由于突发性地产生的噪声而使标准偏差变大的数据，选择出成为大致相同的标准偏差的剩余数据之中的第一大的压缩数据。

此外，信号选择部54选择标准偏差第二大的压缩数据，但不限于此，例如，还可以选择标准偏差第一大的压缩数据，也可以选择标准偏差第三或第四大的压缩数据。

[图像生成部的结构]

图像生成部55将与标准偏差第二大的压缩数据对应的分离信号中的每一个按照标准偏差从大到小的顺序排列显示在监视器7上。具体而言，图像生成部55生成按照包含胎儿心电成分从多到少的顺序将各通道的分离信号排序后的图像，并将其输出到监视器7。

例如，在通过胎儿成分提取处理部5分离出的分离信号的波形数据(相当于胎儿心电图的信号)以各通道的通道顺序显示的图像(参考图8)中，很难知道包含大量胎儿心电成分的分离信号是哪个信号，但是在本实施方式中，通过图像生成部55生成的图像中，包含大量胎儿心电成分的分离信号被配置在最上方(参考图9)。

具体而言，在图8中，基于各通道的分离信号的数据d1～d12以与通道相关联的顺序显示，包含大量胎儿心电成分的通道ch6的数据显示于从上面数第6个，而在图9中，包含大量胎儿心电成分的通道ch6的数据显示于从上面数第1个。通过在监视器7上显示这样的如图9所示的图像，从而使医疗从业者能够确实地选择出包含大量胎儿心电成分的分离信号的波形数据(相当于胎儿心电图的信号)。

[胎儿心电信号处理方法]

以上说明的通道排序部6(胎儿心电处理装置)按照图1所示的步骤执行胎儿心电处理。

首先，复信号生成部511对各通道d1～d11的分离信号执行希尔伯特变换，生成上述分离信号的虚部(图4所示的虚部)(步骤s11)。然后，复信号生成部511执行针对通道d1～d11中的每个通道生成4个复信号的波形合成(步骤s12)，其中复信号包含通过步骤s11生成的虚部信号。

在执行步骤s12之后，特定频带成分提取部512提取通道d1～d11中的每个通道的4个复信号的特定频带成分(步骤s13)。然后，提取部513将通过步骤s13提取出的特定频带成分转换为绝对值(步骤s14)，并且计算出标准偏差σ(步骤s15)。然后，提取部513在计算出标准偏差σ之后，再除以该标准偏差σ之后，提取2.5σ～10σ作为胎儿特征显示信号(步骤s16)。

据此，提取出从特定频带成分中去除了大部分噪声的胎儿特征显示信号。即，步骤s11～s16的处理相当于本发明的胎儿特征显示信号提取步骤，步骤s11及s12相当于复信号生成步骤，步骤s13相当于特定频带成分提取步骤。

在执行噪声去除步骤(步骤s11～s16)之后，母体心电信号去除部52执行母体心电信号去除步骤(步骤s17)，从标准化后的特定频带成分中去除有可能出现母体m的心电信号的时段的胎儿特征显示信号，得到包含大量胎儿m1的心电信号的胎儿特征信号。

然后，数据压缩部53执行数据压缩步骤(步骤s18)，按照预定数量分配构成每个通道的胎儿特征信号的多个样本，提取所分配的预定数量的样本内的最大值，将该预定数量的样本作为包含最大值的一个样本，从而生成压缩数据。

在执行步骤s18之后，信号选择部54计算出各通道的压缩数据的标准偏差(步骤s19)，对每个通道按照标准偏差从大到小的顺序进行排列(步骤s20)，选择各通道之中标准偏差第二大的压缩数据(与压缩数据对应的分离信号)，并按照该标准偏差从大到小的顺序排列(步骤s21)。这些步骤s18～s21的处理相当于本发明的信号选择步骤。

并且，图像生成部55生成按照包含胎儿心电成分从多到少的顺序(上述标准偏差从大到小的顺序)将各信道的分离信号排序后的图像，并将其输出到监视器7(步骤s22)，通道排序处理(胎儿心电信号处理)结束。

在本实施方式中，通过从分离信号中去除噪声来提取胎儿特征显示信号，并从提取出的胎儿特征显示信号中去除有可能包含母体m的心电信号的时段的信号，从而能够确实地去除噪声和母体m的心电信号。由此，能够得到包含大量胎儿m1的心电信号的胎儿特征信号，通过比较各通道的胎儿特征信号，能够从分离信号之中适当地选择出确实包含胎儿心电成分的分离信号(胎儿心电信号)。

另外，在本实施方式中，通过针对每个通道使分离信号的相位偏移来生成包含虚部信号的多个复信号，从而能够增加用于提取胎儿特征信号的样本数，能够针对每个通道得到多个胎儿特征信号。因而，胎儿特征信号的比较对象增多，因此能够从分离信号之中更适当地选择出确实包含胎儿心电成分的分离信号(胎儿心电信号)。

进而，在本实施方式中，由于能够使用通过按照预定数量分配构成胎儿特征信号的多个样本，提取所分配的预定数量的样本内的最大值，并将该预定数量的样本作为包含最大值的一个样本来生成的压缩数据，选择出包含大量胎儿心电成分的分离信号，因此能够缩短处理时间。另外，通过选择与标准偏差最大的压缩数据对应的通道的分离信号，能够更确实地选择出包含大量胎儿心电成分的分离信号。

由于这样能够在监视器7上实时显示相当于更准确的胎儿心电图的信号，因此从分析并提取出的各通道的信号中准确选择出包含大量胎儿心电成分特征的通道的概率上升，因此在监视器7的波形数据显示时能够确认出包含大量胎儿心电成分特征的信号(相当于胎儿心电图的信号)，在测量过程中有助于进行判断，能够减少测量后再次确认的时间。

另外，由于能够选择出包含大量胎儿心电成分特征的通道的可能性提高，因此能够识别出每一拍r波位置的可能性提高，通过将其作为参考和预测模型进行再解析，能够提高r波峰值的检测精度且更准确地推测心电图成分。而且，除此之外，还能够准确地计算出每一拍的胎儿心率。

另外，本发明不限于上述实施方式，可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种变更。

能够从通过参考系统独立成分分析法分离出的多个信号中适当地选择出确实包含胎儿心电成分的信号。

附图标记说明

1医疗设备(胎儿心电信号处理装置)

2a电极(胎儿用电极)

2b电极(母体用电极)

3装置主体

4预处理部

5胎儿成分提取处理部

6通道排序部

7监视器

51胎儿特征显示信号提取部

52母体心电信号去除部

53数据压缩部

54信号选择部

55图像生成部

511复信号生成部

512特定频带成分提取部

513提取部

m母体

m1胎儿