一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法及裝置，包括采用電極陣列對(duì)胎動(dòng)信號(hào)的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；將采集后的信號(hào)進(jìn)行濾波預(yù)處理，分離出胎動(dòng)信號(hào)；根據(jù)胎動(dòng)信號(hào)的特點(diǎn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，得到對(duì)應(yīng)的閾值；根據(jù)得到的閾值得到胎動(dòng)的次數(shù)、胎動(dòng)強(qiáng)度以及每次胎動(dòng)維持的時(shí)間。采用上述方案，一方面可以客觀準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)胎動(dòng)的次數(shù)、快慢、強(qiáng)弱；另外一方面可以應(yīng)用于要求簡(jiǎn)便、長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)的家庭監(jiān)護(hù)中。
【專利說(shuō)明】
一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明專利涉及生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種基于電極陣列的可長(zhǎng)時(shí)間用于家庭監(jiān)測(cè)胎動(dòng)的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]胎動(dòng)的次數(shù)、快慢、強(qiáng)弱等是胎兒安危的重要指標(biāo)，具有非常重要的臨床意義，尤其是對(duì)過(guò)期妊娠及高危孕婦的胎兒來(lái)說(shuō)，監(jiān)測(cè)胎動(dòng)次數(shù)，可方便處理各種突發(fā)狀況。目前，胎動(dòng)監(jiān)護(hù)手段主要有三種:第一種是孕婦主觀計(jì)數(shù);第二種是基于多普勒超聲的監(jiān)測(cè)方法；第三種是基于電磁感應(yīng)、壓電、阻抗檢測(cè)等傳感器陣列的監(jiān)測(cè)方法。主觀計(jì)數(shù)主要是在每天8?9時(shí)、14?15時(shí)、20?21時(shí)分別進(jìn)行一小時(shí)計(jì)數(shù)。但是由于大多數(shù)孕婦醫(yī)學(xué)知識(shí)有限，注意力不能長(zhǎng)時(shí)間集中，以及孕婦敏感程度差異等因素會(huì)造成計(jì)數(shù)誤差。多普勒超聲監(jiān)測(cè)方法是通過(guò)對(duì)母體腹部持續(xù)發(fā)送超聲信號(hào)，根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)胎兒運(yùn)動(dòng)時(shí)接收的超聲信號(hào)會(huì)發(fā)生頻移，通過(guò)對(duì)頻移信號(hào)的分析就可以得到準(zhǔn)確的胎動(dòng)信號(hào)。該方法準(zhǔn)確度高并已廣泛應(yīng)用于醫(yī)院定期檢查中。然而，該方法的使用復(fù)雜且長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)對(duì)胎兒有所不利，不適用于長(zhǎng)時(shí)間的家用監(jiān)測(cè)。電磁感應(yīng)、壓電、阻抗檢測(cè)等傳感器陣列的方法都是將胎動(dòng)引起母體腹部的運(yùn)動(dòng)通過(guò)各種傳感器轉(zhuǎn)化為各種電信號(hào)，由于傳感器的靈敏度或者信號(hào)處理方法粗糙，目前并沒(méi)有該方法的胎動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置面市。
[0003]電極陣列在心電、腦電、肌電等其它便攜式家用裝置中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并取得了一定成果。由于胎動(dòng)同樣會(huì)引起母體腹部肌電信號(hào)發(fā)生變化，通過(guò)電極陣列提取母體腹部電信號(hào)進(jìn)行分析就可以了解到胎動(dòng)信息。就目前而言，還沒(méi)有將電極陣列用于胎動(dòng)監(jiān)測(cè)的方法及裝置。因此，基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明專利的目的是提出一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法及裝置，在滿足客觀準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)胎動(dòng)的次數(shù)、快慢、強(qiáng)弱的同時(shí)，也滿足家庭監(jiān)護(hù)裝置簡(jiǎn)便、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的要求。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下:一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，包括對(duì)胎動(dòng)信息進(jìn)行采集的電極陣列，所述電極陣列接入多道前級(jí)放大單元，所述多道前級(jí)放大單元接入多道帶通濾波單元，所述多道帶通濾波單元接入模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元，所述模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元接入微處理器單元，所述微處理器單元接入SD卡儲(chǔ)存單元、顯示及輸入單元。由所述電極陣列采集胎動(dòng)信息形成模擬信號(hào)進(jìn)行放大，濾波后，交由所述模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大，并傳輸至所述微處理器單元對(duì)胎動(dòng)信息的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制，通過(guò)所述SD卡儲(chǔ)存單元進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，通過(guò)所述顯示及輸入單元實(shí)現(xiàn)用戶信息的輸入及相應(yīng)參數(shù)功能的顯示。整個(gè)裝置外殼采用具有很好電磁屏蔽功能的低密度金屬材料。
[0006]進(jìn)一步的，所述電極陣列包括六個(gè)電極，分別貼在母體腹部偏前的上、下、左、右、中間位置及母體背部位置；中間位置的電極緊靠肚臍，背部的電極位置與中間的電極位置相對(duì)應(yīng)。
[0007]進(jìn)一步的，所述電極陣列、多道前級(jí)放大單元、模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元、微處理器單元、SD卡儲(chǔ)存單元和顯示及輸入單元由DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元供電。
[0008]進(jìn)一步的，所述SD卡儲(chǔ)存單元為雙SD卡模式，兩個(gè)SD卡同時(shí)對(duì)胎動(dòng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。
[0009]進(jìn)一步的，所述電極陣列的電極可為心電電極、肌電電極。
[0010]進(jìn)一步的，所述模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元可實(shí)現(xiàn)1、2、5、10、20、50、100和200放大倍數(shù)選擇。
[0011 ] 進(jìn)一步的，所述微處理器單元還連接有液晶顯示屏和蜂鳴器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)胎動(dòng)次數(shù)進(jìn)行顯示，當(dāng)胎動(dòng)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警提醒。
[0012]—種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，包括以下幾個(gè)步驟:
[0013]第一步:以背部電極為參照電極，獲取孕婦腹部上、下、左、右、中間五處電極的信號(hào)；
[0014]第二步:以上述五個(gè)電極信號(hào)中上、下、左、右四處任一電極信號(hào)為參照信號(hào)，將所述參照信號(hào)與上述五個(gè)電極信號(hào)中的其余四個(gè)電極信號(hào)相減，獲得四個(gè)偏差信號(hào)；
[0015]第三步:將獲得五個(gè)電極信號(hào)，四個(gè)偏差信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理分離出胎動(dòng)信號(hào)；
[0016]第四步:采集及分析上述五個(gè)電極信號(hào)、四個(gè)偏差信號(hào)各自分離出來(lái)的胎動(dòng)信號(hào)的變化幅度、幅度隨時(shí)間的變化率及超過(guò)各自閾值的持續(xù)時(shí)間，所述閾值為自適應(yīng)閾值，若九個(gè)信號(hào)的下限閾值出現(xiàn)一次均大于0.2的情況，記為一次胎動(dòng)；
[0017]第五步:根據(jù)所述五個(gè)電極信號(hào)、四個(gè)偏差信號(hào)各自的變化幅度、幅度隨時(shí)間的變化率大小、持續(xù)時(shí)間、閾值分析計(jì)算出胎動(dòng)強(qiáng)度、胎動(dòng)快慢及每次胎動(dòng)維持的時(shí)間。
[0018]進(jìn)一步的，所述方法第一步還包括:對(duì)五個(gè)電極陣列的電極信號(hào)進(jìn)行濾波平滑處理，并對(duì)濾波平滑處理的電極信號(hào)進(jìn)行放大。
[0019]進(jìn)一步的，所述方法的第四步還包括:計(jì)算所述五個(gè)電極信號(hào)、四個(gè)偏差信號(hào)的各自閾值，計(jì)算公式為:Smh= 0.5 ( Smax+Smin)+Kl ( Smax'Smin)，Smf= ( Smax-Smin)/( Smax+Smin)，其中仏的取值為0.1到0.5之間，Smh為對(duì)應(yīng)信號(hào)的上限閾值，SthT為對(duì)應(yīng)信號(hào)的下限閾值，S■為對(duì)應(yīng)信號(hào)在一定時(shí)間范圍內(nèi)的最大值，SmaxS對(duì)應(yīng)信號(hào)的在一定時(shí)間范圍內(nèi)的最小值。
[0020]進(jìn)一步的，所述方法的第五步還包括，計(jì)算胎動(dòng)信號(hào)的胎動(dòng)強(qiáng)度，計(jì)算方法為所述五個(gè)電極信號(hào)、四個(gè)偏差信號(hào)的下限閾值Stht乘以各自權(quán)重后并求和。有效增益:
[0021](I)本發(fā)明專利提出的方法和裝置能檢測(cè)出胎動(dòng)的次數(shù)、快慢、強(qiáng)弱及每次胎動(dòng)維持的時(shí)間信息。本發(fā)明專利提出的方法和裝置獲取到的胎動(dòng)信號(hào)比目前的方法更加精確，便于對(duì)孕婦進(jìn)行胎動(dòng)監(jiān)測(cè)，有利于保證其胎兒安全出生，降低胎兒死亡率。
[0022](2)本發(fā)明專利提出的方法及裝置采用的是胎動(dòng)過(guò)程中本身的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，所以該方法及裝置進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)的實(shí)時(shí)檢測(cè)不會(huì)對(duì)胎兒和母體產(chǎn)生任何影響。
[0023](3)本發(fā)明專利提出的裝置可以實(shí)現(xiàn)可穿戴式長(zhǎng)時(shí)間實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而無(wú)需靜臥狀態(tài)。
[0024](4)本發(fā)明專利提出的裝置同時(shí)采用雙SD卡的方式，保證實(shí)現(xiàn)不間斷地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄。
[0025](5)本發(fā)明專利提出的裝置外殼采用具有電磁屏蔽功能的低密度金屬材料，以屏蔽電路本身工作過(guò)程中產(chǎn)生的各種電磁輻射對(duì)胎兒及母體產(chǎn)生影響。
【附圖說(shuō)明】
:
[0026]圖1是胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置原理框圖；
[0027]圖2是模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元節(jié)點(diǎn)電路圖；
[0028]圖3是微處理器單元控制節(jié)點(diǎn)電路圖；
[0029]圖4是基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0031]—種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，如圖1所示，主要由電極陣列、多道前級(jí)放大單元、多道帶通濾波單元、模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元、微處理器單元、DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元、SD卡存儲(chǔ)單元、顯示及輸入單元等構(gòu)成。本發(fā)明通過(guò)電極陣列獲取多道胎動(dòng)相關(guān)信息;多道前級(jí)放大單元主要獲取各道相對(duì)于參考電極的胎動(dòng)變化信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)放大;多道帶通濾波單元主要將多道前級(jí)放大單元的輸出信號(hào)進(jìn)行濾波，去除各種干擾信號(hào)，保留有用的胎動(dòng)信號(hào)；模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元主要是在微處理器單元的控制下依次選中各道信號(hào)，并選擇合適的放大倍數(shù)后送入微處理器的A/D轉(zhuǎn)換端口 ；微處理器單元通過(guò)其內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)高精度參考電壓?jiǎn)卧ㄟ^(guò)的A/D值修正后獲取相應(yīng)通道的信號(hào)，然后通過(guò)平滑等處理，最后得到胎動(dòng)次數(shù)、快慢、強(qiáng)弱等信息，同時(shí)將獲取的原始信號(hào)及處理結(jié)果保存到兩個(gè)SD卡上;DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元主要為其他各單元提供相應(yīng)的電源電壓，以實(shí)現(xiàn)各單元正常工作；顯示及輸入單元主要是在微處理器的控制下實(shí)現(xiàn)用戶信息的輸入及顯示相應(yīng)參數(shù)的功能。此外在微處理器單元還連接有液晶顯示屏和蜂鳴器，實(shí)現(xiàn)對(duì)胎動(dòng)次數(shù)進(jìn)行顯示、胎動(dòng)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警提醒。
[0032]本發(fā)明中，電極陣列中的電極可采用心電電極、肌電電極及其它表面電極。電極陣列的電極數(shù)為六，六個(gè)電極分別貼在母體腹部偏前的上、下、左、右、中間位置以及母體背部位置。其中，中間位置的電極緊靠肚臍，背部的電極位置與中間的電極位置相對(duì)應(yīng)，背部的電極為參考電極。
[0033]模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元及其節(jié)點(diǎn)如圖2所示，主要由模擬開(kāi)關(guān)和可編程增益放大器為一體的？64117及外圍元件構(gòu)成，主要是在微處理器的控制下可實(shí)現(xiàn)1、2、5、10、20、
50、100和200幾種放大倍數(shù)的選擇，以適應(yīng)不同孕婦及妊娠期。節(jié)點(diǎn)?64117_30^、？6六117_D1、PGA117_D0、PGA117_CS、Vin分別與微處理器控制單元中對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)相連;模擬輸入節(jié)點(diǎn)CHInl、CHIn2、CHIn3、CHIn4、CHIn5分別與多道帶通濾波單元對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)相連;模擬輸入節(jié)點(diǎn)RefVoltIn與高精度電壓?jiǎn)卧妮敵龉?jié)點(diǎn)相連;與供電節(jié)點(diǎn)AV3.3、DV3.3、AGND、GND分別與供電單元中的模擬電源3.3V、數(shù)字電源3.3V、模擬地、數(shù)字地相連，為該模塊提供工作電源。
[0034]微處理器單元主要由32位微處理器STM32F103RC和相應(yīng)的外圍元件構(gòu)成。其中STM32F103RC最高工作頻率可達(dá)72MHz;擁有多個(gè)1接口、256K字節(jié)閃存、48K字節(jié)的SRAM;內(nèi)帶一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC、3個(gè)12位的A/D轉(zhuǎn)換器、一個(gè)8位SD1接口；另外，其內(nèi)核是先進(jìn)的Cortex-M3內(nèi)核，有極強(qiáng)的浮點(diǎn)運(yùn)算能力和有增強(qiáng)的DSP處理指令，利用這一點(diǎn)可以較快地實(shí)現(xiàn)每次的系數(shù)修正計(jì)算。利用微處理器的1端口實(shí)現(xiàn)各數(shù)控放大器的放大倍數(shù)和模擬選擇器的控制。利用內(nèi)帶的256K字節(jié)閃存，可以用于存儲(chǔ)程序、測(cè)試結(jié)果及修正后的計(jì)算系數(shù)。內(nèi)帶的實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC可獲取測(cè)量的時(shí)刻。微處理器單元可利用其內(nèi)帶的A/D轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)放大、濾波等處理后孕婦腹部電信號(hào)的電壓進(jìn)行測(cè)量；以及對(duì)高精度參考電壓?jiǎn)卧妮敵鲭妷壕瓦M(jìn)行測(cè)量，并以其值為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)采集的值進(jìn)行修正，以提高測(cè)量精度。利用SD1 口的四位模式對(duì)SD卡讀寫(xiě)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，SD卡可直接插入計(jì)算機(jī)的SD卡接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。另外，微處理器同時(shí)向其它部分發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)或控制信號(hào);控制LCD液晶實(shí)現(xiàn)各種相關(guān)信息的顯示、蜂鳴器報(bào)警及通過(guò)SD1接口單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0035]微處理器控制節(jié)點(diǎn)如圖3所示:其中Vin與模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元的模擬輸出節(jié)點(diǎn)相連;輸入節(jié)點(diǎn)Ref Vo 11 In與高精度電壓?jiǎn)卧妮敵龉?jié)點(diǎn)相連;節(jié)點(diǎn)DDODD7、IXD_D 1、LCD_Rff、LCD_E、LCD_CSA、LCD_CSB、LCD_REST、LCD_Contro1、TCS、TDOUT、TDIN、TCLK、TBUSY、TPENIRQ分別與顯示及輸入單元中對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)相連；節(jié)點(diǎn)SDl 10_D0、SDl 10_D1、SDl 10_D2、SD110_D3、SD110_SCK、SD110_CMD、SD210_D0、SD210_D1、SD210_D2、SD210_D3、SD210_SCK、30210_01?)分別與30卡單元中相應(yīng)節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;節(jié)點(diǎn)?64117_30^、？64117_01、PGA117_D0、PGA117_CS與模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元中對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)相連;其中蜂鳴器Buzz在微處理器的控制下，實(shí)現(xiàn)有胎動(dòng)異常時(shí)發(fā)出警報(bào);接口Boot與外部連接，用于控制微處理器在上電后是進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)還是編程狀態(tài);供電節(jié)點(diǎn)4￥3.3、0￥3.3、6冊(cè)^6冊(cè)分別與供電單元中的高精度電源3.0V、模擬電源3.3V、數(shù)字電源3.3V、數(shù)字地、模擬地相連，為該模塊提供工作電源。
[0036]SD卡儲(chǔ)存單元為雙SD卡模式，兩個(gè)SD卡同時(shí)對(duì)胎動(dòng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。兩個(gè)SD卡均采用大容量的SD卡，以實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)和分析結(jié)果、采樣時(shí)刻的不間斷記錄，且隨時(shí)可取出其中一 SD卡用于家用電腦或送醫(yī)院讀取數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行進(jìn)一步深入地分析獲取更多相關(guān)信息，而不影響對(duì)胎兒的信息監(jiān)測(cè)。
[0037]—種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，如圖4所示，包括以下幾個(gè)步驟:
[0038]第一步:將獲取腹部上、下、左、右、中間處電極的信號(hào)，進(jìn)行平滑濾波，濾除干擾信號(hào)，分別記為:Su、Sb、Sl、Sr、Sm。
[0039]第二步:以五個(gè)電極信號(hào)Su、Sb、Sl、Sr、Sm中上、下、左、右四處任一電極信號(hào)為參照信號(hào)，將所述參照信號(hào)與上述五個(gè)電極信號(hào)中的其余四個(gè)電極信號(hào)相減，獲得四個(gè)偏差信號(hào)。本實(shí)施方案中以母體腹部偏前的上處電極信號(hào)Su為參照信號(hào)，獲得四個(gè)偏差信號(hào)，SUB、Sul、Sur、Sum ο
[0040]第三步;將獲得的511^^、3_、51、5現(xiàn)、5麗進(jìn)行放大、濾波處理分離出胎動(dòng)信號(hào)。
[0041 ] 第四步:分析提取Su、Sb、Sl、Sr、Sm、Sub、Sul、Sur、Sum共9個(gè)信號(hào)的變化幅度、幅度隨時(shí)間的變化率等，并分析提取各信號(hào)變化幅度、幅度隨時(shí)間的變化率超過(guò)各自閾值的持續(xù)時(shí)間。各閾值為自適應(yīng)閾值，其計(jì)算方法為:
[0042]Sth上=0.5 ( Smax+Smin)+Kl( Smax-Smin) ； SxHT= ( Smax'Smin) / ( Smax+Smin);公式中，K1 的取值為0.1到0.5之間，Smh為對(duì)應(yīng)道的上限閾值，SthT為對(duì)應(yīng)道的下限閾值，Smax為對(duì)應(yīng)道的信號(hào)在一定時(shí)間范圍內(nèi)的最大值，Smax為對(duì)應(yīng)道的信號(hào)的在一定時(shí)間范圍內(nèi)的最小值;這里的時(shí)間范圍可取1分鐘到24小時(shí)。
[0043]根據(jù)上述9個(gè)信號(hào)變化幅度在一定時(shí)間范圍內(nèi)同時(shí)超過(guò)各自信號(hào)的上限閾值Smh和限閾值Smf的持續(xù)時(shí)間的變化情況，排除由于母體的運(yùn)動(dòng)而引起各量的變化，準(zhǔn)確地分析出胎動(dòng)的次數(shù)。一般由于母體的運(yùn)動(dòng)而引起Su、Sb、Sl、Sr、Sm、Sub、Sul、Sur、Sum9個(gè)信號(hào)的變化，其顯著特征是:Sub、Sul、Sur、Sum的變化不大，本實(shí)施例中，當(dāng)Sub、Sul、Sur、Sum的變化不大時(shí)，這四個(gè)胎動(dòng)偏差信號(hào)的下限閾值Stht小于0.I;而Su、SB、SL、SR、SM的變化會(huì)比較大，此時(shí)，這五個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的下限閾值Stht大于0.2。而胎動(dòng)會(huì)引起Su、Sb、Sl、Sr、Sm、Sub、Sul、Sur、Sum9個(gè)信號(hào)的變化量在一定時(shí)間內(nèi)均是比較大的，此時(shí)9個(gè)信號(hào)的Smf均大于0.2，這樣便可準(zhǔn)確地判斷胎動(dòng)的次數(shù)。
[0044]第五步:根據(jù)Su、Sb、Sl、Sr、Sm、Sub、Sul、Sur、Sum共9個(gè)信號(hào)各自的變化幅度、幅度隨時(shí)間的變化率大小、持續(xù)時(shí)間等分析出胎動(dòng)強(qiáng)弱、快慢及每次胎動(dòng)維持的時(shí)間及時(shí)刻等信息。當(dāng)記一次胎動(dòng)時(shí)，微處理單元可計(jì)算出胎動(dòng)信號(hào)的波長(zhǎng)、兩次胎動(dòng)信號(hào)的間隔時(shí)間;計(jì)算胎動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)弱程度時(shí)，因?yàn)椴荒苤苯訌奶?dòng)信號(hào)上得出，本發(fā)明采用一個(gè)加權(quán)求和的方法來(lái)計(jì)算胎動(dòng)的強(qiáng)弱程度，本實(shí)施例中，胎動(dòng)強(qiáng)弱用I來(lái)表示，令一個(gè)值K2 = Sth下，且K2的取值范圍為[0.2，1]，即此時(shí)微處理單元獲得的數(shù)字信號(hào)為一次胎動(dòng)信號(hào)，則I可以的計(jì)算公式可以為:
[0045 ] I = C1K2U+C2K2B+C3K2L+C4K2R+C5K2M+C6K2UB+C7K2UL+C8K2UR+C9K2UM，其中1(211，1(28，1(2[，1(2[?，K2M，K2UB，K2UL，K2UR，K2UM 分別表不 Su、Sb、Sl、Sr、Sm、Sub、Sul、Sur、Sum 九個(gè)信號(hào)的 K2 值，Ci 到 Cg 表不各自的權(quán)重系數(shù)。本實(shí)施方案中，CjIjC5五個(gè)權(quán)值的取值為0.1，C6到C9四個(gè)權(quán)值的取值為
0.2。計(jì)算出來(lái)的I值就表示此次胎動(dòng)信號(hào)的強(qiáng)弱程度。
[0046]以上對(duì)發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只適用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在【具體實(shí)施方式】以及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，包括對(duì)胎動(dòng)信息進(jìn)行采集的電極陣列，所述電極陣列接入多道前級(jí)放大單元，所述多道前級(jí)放大單元接入多道帶通濾波單元，所述多道帶通濾波單元接入模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元，所述模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元接入微處理器單元，所述微處理器單元接入SD卡儲(chǔ)存單元、顯示及輸入單元； 由所述電極陣列采集胎動(dòng)信息形成模擬信號(hào)進(jìn)行放大、濾波后，交由所述模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和放大，并傳輸至所述微處理器單元對(duì)胎動(dòng)信息的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制，通過(guò)所述SD卡儲(chǔ)存單元進(jìn)行數(shù)據(jù)保存，通過(guò)所述顯示及輸入單元實(shí)現(xiàn)用戶信息的輸入及相應(yīng)參數(shù)功能的顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，所述電極陣列包括六個(gè)電極，分別貼在母體腹部的上、下、左、右、中間位置及母體背部位置；中間位置的電極緊靠肚臍，背部的電極位置與中間的電極位置相對(duì)應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，所述電極陣列、多道前級(jí)放大單元、模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元、微處理器單元、SD卡儲(chǔ)存單元和顯示及輸入單元由DC-DC電壓轉(zhuǎn)換單元供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，所述SD卡儲(chǔ)存單元為雙SD卡模式，兩個(gè)SD卡同時(shí)對(duì)胎動(dòng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。5.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，所述電極陣列的電極可為心電電極、肌電電極。6.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，所述模擬開(kāi)關(guān)及數(shù)控放大單元可實(shí)現(xiàn)1、2、5、1、20、50、100和200放大倍數(shù)選擇。7.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，所述微處理器單元連接有液晶顯示屏和蜂鳴器。8.一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括: 第一步:以背部電極為參照電極，獲取孕婦腹部上、下、左、右、中間五處電極的信號(hào)； 第二步:以上述五個(gè)電極信號(hào)中上、下、左、右四處任一電極信號(hào)為參照信號(hào)，將所述參照信號(hào)與上述五個(gè)電極信號(hào)中的其余四個(gè)電極信號(hào)相減，獲得四個(gè)偏差信號(hào)； 第三步:將獲得五個(gè)電極信號(hào)，四個(gè)偏差信號(hào)進(jìn)行放大、濾波處理分離出胎動(dòng)信號(hào)； 第四步:采集及分析上述五個(gè)電極信號(hào)、四個(gè)偏差信號(hào)各自分離出來(lái)的胎動(dòng)信號(hào)的變化幅度、幅度隨時(shí)間的變化率及超過(guò)各自閾值的持續(xù)時(shí)間，所述閾值為自適應(yīng)閾值，若九個(gè)信號(hào)的下限閾值出現(xiàn)一次均大于0.2的情況，記為一次胎動(dòng)； 第五步:根據(jù)所述五個(gè)電極信號(hào)、四個(gè)偏差信號(hào)各自的變化幅度、幅度隨時(shí)間的變化率大小、持續(xù)時(shí)間、閾值分析計(jì)算出胎動(dòng)強(qiáng)度、胎動(dòng)快慢及每次胎動(dòng)維持的時(shí)間。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法第一步還包括:對(duì)五個(gè)電極陣列的電極信號(hào)進(jìn)行濾波平滑處理，并對(duì)濾波平滑處理的電極信號(hào)進(jìn)行放大。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法的第四步還包括:計(jì)算所述五個(gè)電極信號(hào)、四個(gè)偏差信號(hào)的各自閾值，計(jì)算公式為:STH上= 0.5( Smax+Smin )+Kl( Smax'Smin )，Smf= ( Smax'Smin ) / ( Smax+Smin )，其中 K1 的取值為0.I 到 0.5之間，Smh為對(duì)應(yīng)信號(hào)的上限閾值，Stht為對(duì)應(yīng)信號(hào)的下限閾值，Smax為對(duì)應(yīng)信號(hào)在一定時(shí)間范圍內(nèi)的最大值，SmaxS對(duì)應(yīng)信號(hào)的在一定時(shí)間范圍內(nèi)的最小值。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述一種基于電極陣列的胎動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述方法的第五步還包括，計(jì)算胎動(dòng)信號(hào)的胎動(dòng)強(qiáng)度，計(jì)算方法為所述五個(gè)電極信號(hào)、四個(gè)偏差信號(hào)的下限閾值SthT乘以各自權(quán)重后并求和。
【文檔編號(hào)】A61B5/11GK105997095SQ201610414552
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日
【發(fā)明人】陳龍聰, 羅義庭, 熊興良, 劉改琴, 張應(yīng)舉
【申請(qǐng)人】重慶醫(yī)科大學(xué)