本發(fā)明屬于胎音監(jiān)護技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)及裝置。

背景技術(shù)：

胎音監(jiān)護可以通過胎音監(jiān)測，監(jiān)測胎兒和孕婦各項生命體征數(shù)據(jù)，進而判斷胎兒和孕婦的精神和生理健康狀況；胎兒心率、胎兒體動、孕婦心率、孕婦呼吸率是胎音監(jiān)測的幾個重要指標(biāo)。胎動過多或胎動過少都有可能是胎兒異常的表現(xiàn)，如果突然動得特別頻繁，有可能是受外力撞擊或胎盤剝離的警訊，此時胎兒會有暫時性激烈的活動，沒多久便安靜下來，胎動明顯減少，甚至沒有胎動；若胎動過少，可能是子宮環(huán)境不佳，使胎兒缺氧或營養(yǎng)受到壓抑所致。根據(jù)某醫(yī)院記載的數(shù)據(jù)，在一段時間內(nèi)分娩的1080例新生兒中，共有297例發(fā)生胎兒宮內(nèi)窘迫，發(fā)生率27.5％。如果因沒有實時監(jiān)測胎兒和孕婦的生命體征信號錯過需要就醫(yī)的最佳時機，可能會給孕婦及胎兒帶來巨大創(chuàng)傷，甚至引起死亡。

目前的胎音監(jiān)測方法有兩種，第一種是采用醫(yī)院的多普勒胎心監(jiān)護儀或心電監(jiān)護儀進行監(jiān)測，精確度高，但需專業(yè)人士操作，且都是在醫(yī)療機構(gòu)使用，無法家庭使用，且操作不便、無法24小時實時監(jiān)測、價格高昂等問題；第二種是采用小型多普勒監(jiān)護儀進行檢測，先將綁帶以適當(dāng)?shù)乃删o度固定于孕婦腹部，再將超聲多普勒探頭插設(shè)于綁帶內(nèi)、并將多普勒探頭移至胎心音最清楚的位置，持續(xù)監(jiān)測20分鐘，得到胎心率曲線，但其是采用主動式原理，長時間使用對人體有輻射，存在安全隱患、無法24小時實時監(jiān)測、精度低、且操作不便、用戶體驗感差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種靈敏度高、測量數(shù)據(jù)精確、安全無輻射、使用方便、可24小時實時監(jiān)測、用戶體驗感好且價格低廉的基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)及裝置，有助于準(zhǔn)確及時地監(jiān)護孕婦及胎兒生命健康狀態(tài)，異常時及時采取挽救措施，確保胎兒和孕婦安全。

本發(fā)明的一技術(shù)解決方案是：一種基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)，包括被動式信號感知模塊、處理模塊、通信模塊和顯示模塊；所述被動式信號感知模塊感知胎兒和孕婦的各項生命體征信號，所述處理模塊實時處理感知到的生命體征信號，所述顯示模塊接收所述處理模塊輸出的數(shù)據(jù)、并顯示，所述被動式信號感知模塊與處理模塊之間進行連接，所述處理模塊與顯示模塊之間經(jīng)通信模塊連接。

作為優(yōu)選：所述被動式信號感知模塊為壓電式傳感器，所述壓電式傳感器為壓電薄膜傳感器、壓電陶瓷傳感器或壓電電纜傳感器，所述壓電式傳感器設(shè)置有用于屏蔽環(huán)境噪音的屏蔽單元。

作為優(yōu)選：所述處理模塊包括微控制器，所述微控制器內(nèi)存儲有一算法，所述微控制器接收所述被動式信號感知模塊輸出的信號，并根據(jù)存儲的算法與所述被動式信號感知模塊輸出的信號比較判斷胎兒和孕婦生命體征信號是否處于正常范圍內(nèi)；所述顯示模塊與所述微控制器進行信息交互，顯示胎兒和孕婦生命體征信號曲線圖。

作為優(yōu)選：所述處理模塊包括預(yù)警單元，所述預(yù)警單元根據(jù)所述微控制器做出的不同的預(yù)警判斷，發(fā)出不同的警報提示。

作為優(yōu)選：還包括遠端數(shù)據(jù)平臺，所述顯示模塊與遠端數(shù)據(jù)平臺之間經(jīng)通信模塊連接；所述顯示模塊與遠端數(shù)據(jù)平臺之間的通信模塊連接方式為無線通信連接，所述處理模塊與顯示模塊之間的通信模塊連接方式為有線通信連接或無線通信連接。

本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是：一種基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護裝置，包括胎音感知組件、信號處理組件、定位組件和智能終端組件，所述胎音感知組件固定于所述定位組件，所述胎音感知組件與信號處理組件進行連接，所述信號處理組件與智能終端組件之間通信連接。

作為優(yōu)選：所述胎音感知組件包括封裝的多層介質(zhì)、壓電式傳感器和自屏蔽結(jié)構(gòu)，所述壓電式傳感器為壓電薄膜傳感器、壓電陶瓷傳感器或壓電電纜傳感器；所述胎音感知組件固定于所述定位組件內(nèi)、外表面，所述胎音感知組件封存于所述定位組件內(nèi)，或所述定位組件設(shè)置有置物袋、所述胎音感知組件放置于所述置物袋內(nèi)。

作為優(yōu)選：所述壓電式傳感器包括第一組壓電傳感器和第二組壓電傳感器，所述第一組壓電傳感器和第二組壓電傳感器均固定于所述定位組件，所述第一組壓電傳感器和第二組壓電傳感器分別感知胎兒和孕婦的各項生命體征信號。

作為優(yōu)選：所述定位組件外表面或內(nèi)表面設(shè)置有放置所述信號處理組件的置物袋。

作為優(yōu)選：所述智能終端組件包括且不限于手機終端、平板電腦終端或計算機終端，所述信號處理組件與智能終端組件之間的通信連接方式為有線通信連接或無線通信連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)通過被動式信號感知模塊被動感知胎兒和孕婦的心率、體動生命體征信號，處理模塊對胎兒和孕婦生命體征信號進行分析處理并轉(zhuǎn)化為電信號輸出，顯示模塊接收電信號數(shù)據(jù)并顯示胎兒和孕婦生命體征信號波動曲線，通過將波動曲線與正常范圍比較，24小時實時監(jiān)護胎兒和孕婦的生命體征，靈敏度高、測量數(shù)據(jù)精確、安全無輻射，有助于及時發(fā)現(xiàn)孕婦及胎兒異常，及時采取挽救措施。

本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護裝置通過將胎音感知組件設(shè)置于定位組件，胎音監(jiān)測時，定位組件綁縛于孕婦腹部，胎音感知組件被動感知胎兒和孕婦的心率、體動生命體征信號，信號處理組件分析處理該生命體征信號并轉(zhuǎn)化為電信號輸出，智能終端組件顯示胎兒和孕婦生命體征信號的波動曲線，實現(xiàn)24小時實時監(jiān)護胎兒和孕婦的生命體征，有助于及時發(fā)現(xiàn)孕婦及胎兒異常，及時采取挽救措施；靈敏度高、測量數(shù)據(jù)精確、安全無輻射、結(jié)構(gòu)簡單、使用攜帶方便，用戶體驗感良好，且價格低廉。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護裝置的使用狀態(tài)示意圖。

主要組件符號說明：

電源模塊10，被動式信號感知模塊20，屏蔽單元22，處理模塊30，微控制器32，預(yù)警單元34，通信模塊40，顯示模塊50，胎音感知組件60，第一組壓電傳感器62，第二組壓電傳感器64，信號處理組件70，定位組件80。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳述：

圖1示出了本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)的實施例。

請參閱圖1所示，該基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)包括電源模塊10、被動式信號感知模塊20、處理模塊30、通信模塊40、顯示模塊50和遠端數(shù)據(jù)平臺，電源模塊10為系統(tǒng)提供電源；被動式信號感知模塊20感知胎兒和孕婦的各項生命體征信號，處理模塊30實時處理感知到的生命體征信號，顯示模塊50接收處理模塊30輸出的數(shù)據(jù)、并顯示，被動式信號感知模塊20與處理模塊30之間進行連接，處理模塊30與顯示模塊50之間經(jīng)通信模塊40連接。

其中，電源模塊10供電的方式可以是設(shè)置電池供電，也可以是設(shè)置usb接口直接接電供電。

本實施例中，被動式信號感知模塊20為壓電式傳感器，壓電式傳感器設(shè)置有用于屏蔽環(huán)境噪音的屏蔽單元22，壓電式傳感器優(yōu)選壓電薄膜傳感器。壓電薄膜傳感器采用正壓電效應(yīng)原理：受到外力的作用而變形時會在兩個電極表面上出現(xiàn)正負相反的電荷，當(dāng)外力去掉之后，又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)壓電薄膜傳感器被動無源感知到胎兒心率、體動等生命體征信號時，壓電薄膜會根據(jù)胎兒生命體征信號很小的波動引起較大的應(yīng)力，從而引起壓電薄膜的變形，出現(xiàn)正壓電效應(yīng)，實現(xiàn)高靈敏度和高精確度監(jiān)測胎兒生命體征信號。其中，壓電薄膜為壓電聚合物高分子膜，壓電薄膜上下電極表面之間就會產(chǎn)生一個電信號，并且同拉伸或彎曲的形變成比例。其他實施例中，壓電式傳感器為壓電陶瓷傳感器或壓電電纜傳感器。

需指出的是，本實施例中的壓電薄膜傳感器感知信號的方式為被動無源式，即被動接收胎兒和孕婦的心率、體動等生命體征生成對應(yīng)的信號。具體的，當(dāng)壓電薄膜傳感器置于孕婦腹部感應(yīng)到胎兒和孕婦的心率、體動等生命體征時開始監(jiān)測；當(dāng)壓電薄膜傳感器從孕婦腹部移除后，壓電薄膜傳感器停止監(jiān)測。因此，壓電薄膜傳感器功耗低，工作模式下約為18毫安、待機模式下約為8毫安，節(jié)省電能。

本實施例中，處理模塊30包括微控制器32，微控制器32內(nèi)存儲有一算法，微控制器32接收被動式信號感知模塊20輸出的信號，并根據(jù)存儲的算法與被動式信號感知模塊20輸出的信號比較判斷胎兒和孕婦生命體征信號是否處于正常范圍內(nèi)；顯示模塊50與微控制器32進行信息交互，顯示胎兒和孕婦生命體征信號曲線圖。胎心率不規(guī)律或胎兒躁動是胎兒宮內(nèi)缺氧的重要指征，算法中記載了胎兒心率的正常與異常數(shù)值范圍與胎動次數(shù)范圍，胎兒的正常心率是在120次/分鐘～160次/分鐘之間；當(dāng)胎心率大于160次/分鐘或小于100次/分鐘時，認(rèn)為胎兒有宮內(nèi)窘迫；當(dāng)胎心率持續(xù)10分鐘以上都是小于120次/分鐘或大于160次/分鐘，則表明胎心率異常。此外，孕婦本身發(fā)燒、甲狀腺功能亢進、服用藥物等情況也會引起胎兒的心率超過160次/分鐘。微控制器32將算法存儲的范圍與感知到的胎兒生命體征信號相比較，智能判斷胎兒生命體征信號是否正常。顯示模塊50與微控制器32進行信息交互后，顯示模塊50顯示胎兒生命體征信號曲線圖，能直觀實時觀察胎兒生命體征信號，以及胎兒生命體征信號與正常范圍的對比。

顯示模塊50與遠端數(shù)據(jù)平臺之間經(jīng)通信模塊40連接；顯示模塊40與遠端數(shù)據(jù)平臺之間的通信模塊40連接方式為無線通信連接，處理模塊30與顯示模塊50的通信模塊40連接方式為有線通信連接或無線通信連接，用于數(shù)據(jù)信號的傳輸；有線通信方式可以是設(shè)置usb接口連線，優(yōu)選無線通信，無線通信方式可包括藍牙、wifi、gprs等。

基于胎音監(jiān)護系統(tǒng)監(jiān)護孕婦和胎兒的生命體征，可將多個顯示模塊40連接至遠端的大數(shù)據(jù)平臺，進行用戶生命體征數(shù)據(jù)對比分析，實現(xiàn)判斷孕婦和胎兒的健康狀態(tài)，同時有任何疑問或問題時可與遠程在線服務(wù)平臺咨詢和信息交互，實現(xiàn)多方同時監(jiān)控孕婦和胎兒的狀態(tài)，以確保孕婦和胎兒的安全；遠端的大數(shù)據(jù)平臺還可與醫(yī)院建立通信，在孕婦和胎兒出現(xiàn)任何安全問題時自動根據(jù)具體異常狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)的救助信號，縮短響應(yīng)時間，爭分奪秒確保用戶生命安全。

本實施例中，壓電式傳感器采用的無線電頻率為2.4ghz的藍牙無線頻率，2.4ghz藍牙低能量符合專有的rf片上系統(tǒng)，支持250kbps、500kbps、1mbps、2mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率；具有卓越的接收靈敏度、選擇性和阻斷性能；壓電薄膜傳感器采用低頻監(jiān)測，甚至可小于20hz，對孕婦和胎兒無輻射，環(huán)保。

本實施例中，處理模塊30包括預(yù)警單元34，預(yù)警單元34根據(jù)微控制器32做出的不同的預(yù)警判斷，發(fā)出不同的警報提示。如胎兒心率在120次/分鐘～160次/分鐘之間，提示胎心率正常；胎兒心率大于160次/分鐘或小于100次/分鐘時，提示胎兒宮內(nèi)窘迫，孕婦改變體位后再次測量；胎兒心率持續(xù)10分鐘以上都是小于120次/分鐘或大于160次/分鐘，提示胎心率異常；明顯胎動次數(shù)1小時不少于3～5次，12小時30～40次以上，提示胎動正常；胎動次數(shù)突然減少或加快，提示胎動異常等。

本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)通過被動式信號感知模塊20被動感知胎兒和孕婦生命體征信號，處理模塊30對胎兒和孕婦生命體征信號進行分析處理并轉(zhuǎn)化為電信號輸出，顯示模塊50接收電信號數(shù)據(jù)并顯示胎兒和孕婦生命體征信號波動曲線，通過將波動曲線與正常范圍比較，24小時實時監(jiān)護胎兒和孕婦的生命體征，靈敏度高、測量數(shù)據(jù)精確、安全無輻射，有助于及時發(fā)現(xiàn)胎兒異常，及時采取挽救措施，提高了孕婦和胎兒的生命健康保障。

圖2、圖3示出了本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護裝置的實施例。

請參閱圖2、圖3所示，該基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護裝置，使用上述基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護系統(tǒng)，包括胎音感知組件60、信號處理組件70、定位組件80和智能終端組件，胎音感知組件60固定于定位組件80，胎音感知組件60與信號處理組件70進行連接，信號處理組件70與智能終端組件之間通信連接。

本實施例中，電源可以是設(shè)置在信號處理組件70的電池，也可以是信號處理組件70設(shè)置usb接口直接接電使用；優(yōu)選為電池，可不受電源限制，隨時隨地進行監(jiān)測；打開開關(guān)，基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護裝置即可通電監(jiān)測，關(guān)閉即停止。

本實施例中，胎音感知組件60包括封裝的多層介質(zhì)、壓電式傳感器和自屏蔽結(jié)構(gòu)；壓電式傳感器為壓電薄膜傳感器，壓電薄膜傳感器、自屏蔽結(jié)構(gòu)和多層介質(zhì)層疊設(shè)置，胎音感知組件60封存于定位組件80內(nèi)。其他實施例中，壓電式傳感器為壓電陶瓷傳感器或壓電電纜傳感器，胎音感知組件60固定于定位組件80內(nèi)、外表面，或定位組件80設(shè)置有置物袋、胎音感知組件60放置于置物袋內(nèi)。壓電薄膜傳感器的厚度約為1mm，小巧輕薄，重量輕，便于攜帶，且壓電薄膜傳感器置于定位組件80內(nèi)、外表面均無異物感，用戶體驗感好。當(dāng)定位組件80為托腹帶時，即使不進行胎音監(jiān)測(不開開關(guān))、僅作為托腹帶使用也無異物感。壓電薄膜傳感器極其耐用，可以經(jīng)受數(shù)百萬次的彎曲和振動，具有良好的抗沖擊性能。設(shè)置自屏蔽結(jié)構(gòu)，可屏蔽環(huán)境噪音信號，使得感知到的心率、體動等生命體征信號干凈、準(zhǔn)確、靈敏。

壓電式傳感器包括第一組壓電傳感器62和第二組壓電傳感器64，第一組壓電傳感器62和第二組壓電傳感器64均固定設(shè)置于定位組件80，第一組壓電傳感器62和第二組壓電傳感器64分別感知胎兒和孕婦的各項生命體征信號，可使得感知到的信號更精確。

定位組件80外表面或內(nèi)表面設(shè)置有放置信號處理組件70的置物袋。當(dāng)然，其他實施例中，置物袋可置于定位組件80內(nèi)表面；或是不設(shè)置置物袋，監(jiān)測時直接用手握住信號處理組件70即可。

本實施例中，智能終端組件可以是手機終端、平板電腦終端機或計算機終端，還可以是其他智能設(shè)備，在手機、平板電腦或計算機上安裝對應(yīng)的app后，使壓電薄膜傳感器與app配對通信連接，監(jiān)測胎兒心率、體動等生命體征。信號處理組件70與智能終端組件的通信連接方式為有線通信連接或無線通信連接，用于數(shù)據(jù)信號的傳輸；有線通信方式可以是設(shè)置usb接口連線，優(yōu)選無線通信，無線通信方式可包括藍牙、wifi、gprs等。

本發(fā)明基于壓電技術(shù)的穿戴式被動無源胎音監(jiān)護裝置通過將胎音感知組件60設(shè)置于定位組件80，胎音監(jiān)測時，定位組件80綁縛于孕婦腹部，胎音感知組件60感知胎兒和孕婦的生命體征信號，信號處理組件70分析處理該信號，智能終端組件顯示胎兒和孕婦生命體征信號的波動曲線，實現(xiàn)24小時實時監(jiān)護胎兒和孕婦的生命體征，有助于及時發(fā)現(xiàn)胎兒異常，及時采取挽救措施，提高了孕婦和胎兒的生命健康保障；靈敏度高、測量數(shù)據(jù)精確、安全無輻射、結(jié)構(gòu)簡單、使用攜帶方便，用戶體驗感良好，且價格低廉。

基于胎音監(jiān)護裝置綁縛于孕婦腹部，可將多個胎音監(jiān)護裝置連接至大數(shù)據(jù)平臺，進行用戶生命體征數(shù)據(jù)對比分析，實現(xiàn)判斷孕婦和胎兒的健康狀態(tài)，同時有任何疑問或問題時可與遠程在線服務(wù)平臺咨詢和信息交互，實現(xiàn)多方同時監(jiān)控孕婦和胎兒的狀態(tài)，以確保孕婦和胎兒的安全；大數(shù)據(jù)平臺還可與醫(yī)院建立通信，在孕婦和胎兒出現(xiàn)任何安全問題時自動根據(jù)具體異常狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)的救助信號，縮短響應(yīng)時間，爭分奪秒確保用戶生命安全。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。