專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式數(shù)字胎心監(jiān)護(hù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型技術(shù)屬于醫(yī)療診斷儀器領(lǐng)域。
目前，醫(yī)院常規(guī)的產(chǎn)前檢查包括測(cè)胎心、胎位、量血壓、稱(chēng)體重、測(cè)腹圍和宮底高度等。其中檢測(cè)胎兒心率是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作。由于胎兒心率很快，每分鐘為120－160次。用傳統(tǒng)的聽(tīng)診器，甚至用只有放大作用的超聲多普勒儀，人工計(jì)數(shù)很難測(cè)量準(zhǔn)確。而具有人工智能、數(shù)字顯示的超聲多普勒儀，價(jià)格昂貴，僅為少數(shù)大醫(yī)院使用，在中、小型醫(yī)院及廣大的農(nóng)村地區(qū)無(wú)法普及。此外，超聲振動(dòng)波作用于胎兒，會(huì)對(duì)胎兒產(chǎn)生不利影響。據(jù)國(guó)外有關(guān)專(zhuān)家研究發(fā)現(xiàn)，常規(guī)B超檢查3次以上，會(huì)使胎兒出生時(shí)的體重降低，直到5歲左右才恢復(fù)到對(duì)照兒童的水平，還有小部分在胎兒期受B超照射的兒童，出現(xiàn)誦讀困難。研究發(fā)現(xiàn)，大劑量的超聲照射會(huì)造成細(xì)胞染色體互換率提高，紅細(xì)胞帶氧能力下降等不良反應(yīng)。而作為常規(guī)產(chǎn)前檢查的超聲多普勒，劑量雖低于B超，也屬于有損探測(cè)范圍，不適于經(jīng)常性、重復(fù)性的檢查及家庭使用。
另外，孕婦在日常生活以及某些特殊情況下也需要對(duì)胎兒進(jìn)行有效的監(jiān)護(hù)，隨時(shí)了解胎兒狀況，如有異常及時(shí)發(fā)出警報(bào)，以便馬上到醫(yī)院搶救，為挽救胎兒爭(zhēng)取時(shí)間。實(shí)踐證明，圍生期的許多急癥，如果能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)措施，是可以保證母嬰安全的。在諸如母體的吸煙、酗灑、吸毒、接觸各種環(huán)境下的有毒物質(zhì)、大劑量的運(yùn)動(dòng)、應(yīng)激反應(yīng)、母體情感創(chuàng)傷、感染病毒、細(xì)菌等情況下，加之難以預(yù)料的臍帶因素，都可能引起包括胎動(dòng)、胎心等一系列的胎兒異常，嚴(yán)重的將導(dǎo)致胎兒缺氧、窒息甚至死亡。由于母嬰之間的密切關(guān)系，胎兒的某些變化，孕婦可以最先感知，因此孕婦自己觀察胎兒的正常與否，便可實(shí)現(xiàn)每時(shí)每刻的監(jiān)護(hù)，這就是自我監(jiān)護(hù)的意識(shí)。
為了解決孕婦圍生期保健的實(shí)際問(wèn)題，本項(xiàng)技術(shù)提供了一種直觀、準(zhǔn)確地測(cè)量胎兒心率的手段，是介于胎心聽(tīng)診器和數(shù)顯多普勒胎兒監(jiān)護(hù)儀之間的臨床診斷及孕婦自檢的醫(yī)療輔助診斷儀器，為臨床檢查提供了一種價(jià)格低廉、準(zhǔn)確可靠、同時(shí)簡(jiǎn)便易學(xué)的檢測(cè)工具。
以下結(jié)合
便攜式數(shù)字胎心監(jiān)護(hù)儀的工作原理。
圖1是便攜式數(shù)字胎心監(jiān)護(hù)儀的主要組成框圖。
圖2是軟件主程序框圖。
圖3是中斷服務(wù)程序框圖。
圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例硬件圖。
圖1為本項(xiàng)技術(shù)的主要結(jié)構(gòu)框圖。胎音傳感器(42)從母體腹部采集胎兒心音信號(hào)，經(jīng)前置放大器(52)放大后，由高通濾波器(54)和低通濾波器(56)組成的帶通濾波器進(jìn)行濾波，經(jīng)檢波器(58)和比較器(60)處理后輸出較理想的方波信號(hào)，作為單片機(jī)系統(tǒng)(70)的輸入信號(hào)。用戶(hù)根據(jù)聲光輸出(64)判斷所檢測(cè)的胎音信號(hào)是否正確，即通過(guò)調(diào)節(jié)探頭位置和方向，直至聽(tīng)到有節(jié)律的音響。當(dāng)胎音信號(hào)正確時(shí)，按下測(cè)試鍵，單片機(jī)系統(tǒng)(70)可準(zhǔn)確地計(jì)算出瞬時(shí)心率，同時(shí)也可以計(jì)算平均心率，瞬時(shí)和平均心率在顯示屏幕(68)上顯示出來(lái)。軟件設(shè)計(jì)主程序見(jiàn)圖2，中斷服務(wù)程序見(jiàn)圖3。
本項(xiàng)技術(shù)與已有技術(shù)相比，有以下幾大優(yōu)點(diǎn)①無(wú)損性克服了超聲檢查對(duì)人體有損害的缺陷，儀器傳感器僅為拾音器，對(duì)人體特別是胎兒無(wú)任何損害；②準(zhǔn)確性由于傳感器的靈敏性以及軟件設(shè)計(jì)的科學(xué)性，使計(jì)算出的胎兒心率準(zhǔn)確度高，誤差小于±5次／分；③實(shí)時(shí)性通過(guò)軟件設(shè)計(jì)使儀器處理的數(shù)據(jù)總是最后收到的數(shù)據(jù)，而且處理速度快，因此，顯示的心率值為實(shí)時(shí)檢測(cè)值；④普及性本項(xiàng)技術(shù)成本低廉，易于在中、小型醫(yī)院甚至家庭中進(jìn)行使用，從而實(shí)現(xiàn)圍生期保健的經(jīng)?；?、科學(xué)化、家庭化。
圖4是本項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)典型實(shí)例的硬件圖，胎音傳感器由駐極體聲傳感器(42)和胎音共振腔(22)組成，前置放大電路(52)由R11和場(chǎng)效應(yīng)管SK1組成。由于胎兒心音信號(hào)的頻譜能量主要是集中在50Hz～110Hz的頻率范圍內(nèi)，本實(shí)用新型采用IC1－3(1／4uPC324)運(yùn)放構(gòu)成有源三階高通濾波器(54)和IC1－2(1／4uPC324)、IC1－1(1／4uPC324)所組成的有源三階低通濾波器(56)，其組合成的帶通濾波器的通帶范圍為50～110Hz，它可以從干擾噪聲中分離出胎音信號(hào)，以提高檢測(cè)胎音信號(hào)的信噪比。經(jīng)有源高通濾波器(54)和有源低通濾波器(56)限制帶通之后的胎音信號(hào)由二極管D1、D2和電阻R51及電容C51組成的檢波器(58)檢波，然后傳送給由IC1－4(1／4uPC324)運(yùn)放構(gòu)成的比較器(60)，由比較器(60)輸出的胎音信號(hào)被送到單片機(jī)系統(tǒng)(70)進(jìn)行識(shí)別處理，如圖4(a)所示。單片機(jī)系統(tǒng)由脈沖產(chǎn)生部分，單片機(jī)及程序存貯器組成。如圖4(b)所示，脈沖產(chǎn)生部分采用精密單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器4538，配以相應(yīng)R、C，在比較器輸出的脈沖到來(lái)時(shí)，可觸發(fā)產(chǎn)生大約幾十毫秒的方波信號(hào)，連到單片機(jī)的T0、T1端，使單片機(jī)對(duì)脈沖計(jì)數(shù)。如圖4(c)所示，單片機(jī)采用80C31，由于無(wú)需存多個(gè)測(cè)量值，則機(jī)內(nèi)RAM足夠使用，且I／O線只控制液晶和EPROM，EPROM為27C128。如圖4(d)所示，液晶輸出部分則采用四位靜態(tài)數(shù)碼型液晶4002，以及BCD－7段顯示碼譯碼電路4056組成。由于液晶需要30～200Hz交變電壓，故采用單穩(wěn)態(tài)、無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器4047產(chǎn)生大約40Hz的振蕩接至公共負(fù)極，以及不需顯示的碼段。同時(shí)也控制4056的輸出，使其輸出變動(dòng)碼值，保護(hù)液晶。如圖4(e)所示，電源采用九伏疊層電池經(jīng)7805進(jìn)行穩(wěn)壓后輸出直流的＋5伏電壓，供給各電路集成芯片。
本實(shí)用新型實(shí)例組成十分簡(jiǎn)單，易于制作，具有體積小、成本低。測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。適用于各級(jí)醫(yī)院，特別是中、小型醫(yī)院進(jìn)行產(chǎn)前檢查，及孕婦自己進(jìn)行家庭監(jiān)護(hù)使用。
權(quán)利要求1.一種便攜式胎心監(jiān)護(hù)儀，包括胎音傳感器、信號(hào)處理電路、單片機(jī)系統(tǒng)及數(shù)字顯示系統(tǒng)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的胎心監(jiān)護(hù)儀，其特征是胎音傳感器為壓電型傳感器和駐極體聲傳感器。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的胎心監(jiān)護(hù)儀，其特征是胎音傳感器與孕婦接觸的部分為喇叭形共振腔或圓柱型共振腔。
4.一種如權(quán)利要求1所述的胎心監(jiān)護(hù)儀，其特征是信號(hào)處理電路采用一片四運(yùn)放集成電路組成高通濾波器(54)、低通濾波器(56)、檢波器(58)和比較器(60)。
5.一種如權(quán)利要求1所述的胎心監(jiān)護(hù)儀，其特征是采用單片機(jī)系統(tǒng)判斷胎音信號(hào)和計(jì)算胎心率。
6.一種如權(quán)利要求1或5所述的胎心監(jiān)護(hù)儀，其特征是軟件設(shè)計(jì)采用的算法為使用最新收到的數(shù)據(jù)，根據(jù)判據(jù)區(qū)別第一心音和第二心音，用軟件計(jì)時(shí)器計(jì)算間隔時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算出胎兒心率值。
專(zhuān)利摘要本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)屬于醫(yī)療輔助診斷儀器。采用了先進(jìn)的胎音傳感器和單片機(jī)技術(shù)，將胎兒心音和心率特征以聲、光及數(shù)字方式準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地顯示出來(lái)。對(duì)人體無(wú)任何損害，具有體積小、成本低、測(cè)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。適用于各級(jí)醫(yī)院，特別是中、小型醫(yī)院進(jìn)行產(chǎn)前檢查，及孕婦自己進(jìn)行家庭監(jiān)護(hù)使用。
文檔編號(hào)A61B5/02GK2198872SQ9421972
公開(kāi)日1995年5月31日 申請(qǐng)日期1994年8月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月29日
發(fā)明者高國(guó)偉, 閻露 申請(qǐng)人:深圳國(guó)科自動(dòng)化高技術(shù)工貿(mào)公司