随着我国全面二孩政策正式落地,高龄产妇比例迅速上升,早产、流产和围产儿死亡等生育风险大大增加,对生育质量、女性健康和妇幼保健等均带来诸多新挑战。尤其是早产儿发生率呈逐年上升趋势。早产儿不仅存活率低,而且在很大程度上存在神经智力发育的缺陷。有效预防早产,提高人口素质刻不容缓。预防早产的关键是早诊断、早治疗。宫缩是产前监护的核心参数之一,临床上宫缩是普遍认可的早产症状,宫缩次数减少是治疗干预早产有效的主要标志。传统的临床胎儿监护产品只能在医院使用,需要医生做出诊断。一方面受“时间”限制,孕妇只能在规定的时间接受监护,不能做到按需或逐日连续监护;另一方面受“空间”限制,孕妇只能到医院进行监护,而孕妇又多行动不便。产检费时费力,增加了负担。因此,利用新一代信息技术开发移动便捷的适于居家使用的宫缩监护系统,打破“时间、空间”局限,及时或早期发现胎儿早产症状并及时干预,对防止早产发生、提高整体人口质量等具有重要的意义。本文设计了一种孕妇居家使用的掌上型智能化网络化宫缩监测终端,打造集可穿戴智能硬件+云端+微信公众号于一体的孕妇居家宫缩监护闭环系统,实现了宫缩的实时检测分析。本文的主要研究内容如下:(1)设计孕妇宫缩智能监护系统硬件,主要包括宫缩压力信号的采集调理电路、主控制器及外围电路、WiFi无线传输电路等。采集调理电路实现宫缩压力信号的高质量采集,同时降低各种噪声干扰;主控制器及外围电路实现宫缩信号处理的控制以及电容触摸屏和语音播报等人机交互;WiFi无线传输电路实现数据上传到服务器。(2)开发孕妇宫缩智能监护系统软件,主要包括掌上型终端软件设计和微信公众号设计。掌上型终端软件实现宫缩波形的显示和结果分析,并控制WiFi模块将数据无线传输至服务器;微信公众号实现智能手机端的宫缩历史测量数据的分析和结果查询,并具备产检信息和健康资讯等推送功能。(3)设计宫缩信号的智能识别算法,主要包括宫缩信号消噪算法和宫缩信号识别算法。提出基于小波OGS(Overlapping Group Shrinkage)阈值的宫缩信号消噪算法,有效滤除宫缩信号中的噪声干扰;提出基于动态自适应阈值与Hilbert变换的宫缩信号识别算法,准确定位出宫缩信号的特征峰值点。(4)设计系统验证实验,主要包括模拟宫缩信号验证和临床测试。模拟信号验证采用Fluke公司的PS320胎儿模拟仪,模拟产生宫缩信号,验证系统算法性能;在某三甲医院进行多轮临床测试,验证整个系统性能。本文设计的围产期孕妇宫缩居家智能监护系统,实现了宫缩的实时检测分析,在发生先兆早产时提供预警,孕妇足不出户就可完成长期持续监护。