[發明專利]可穿戴式動態母體胎兒心電檢測裝置

有效

• 申請號: 201410001655.0
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN103720469A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 劉澄玉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/0444
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 寧欽亮

技術領域

本發明涉及一種對母體和胎兒進行無創動態長程心電監測、實時評估心電信號質量和提取母體和胎兒心率信息、同時生成可以無線傳輸的母體胎兒心電信息棒的裝置，具體是一種可穿戴式母體胎兒心電手機，屬于母體胎兒心電檢測技術領域。

背景技術

自從1885年荷蘭生理學家W.Einthoven首次從體表記錄到心電波形，經過100多年的發展，心電檢測已經成為臨床最為常用的檢測手段之一。心電波形反映了心臟興奮的電活動過程，其在反映心臟基本功能及其病理變化、分析與鑒別各種心律失常、評估心肌受損程度和發展過程、指導心臟手術進行及指示必要的藥物處理上有極其重要的臨床參考價值。

傳統的母體胎兒心電檢測通過以下方式進行：孕婦首先躺在檢測床上休息幾分鐘待心血管系統活動穩定；然后通過安放在腹部的心電電極無創獲取孕婦心電信號，孕婦心電信號同時包含有母體和胎兒的心電信號（通常母體心電信號強度大于或者遠大于胎兒心電信號）；接著計算機軟件通過自動分析，從孕婦心電信號中提取出胎兒心電信號；最后給出關于胎兒心電活動信息。隨著現在社會對母體和胎兒健康關注的增加，傳統檢測方法已不能夠滿足對母體和胎兒進行全面動態長時間心電檢測的要求，具體來講其存在如下四個方面的不足：一是傳統母體胎兒心電檢測主要是靜息狀態下的心電信號檢測，缺乏對母體和胎兒心電活動的動態監測，而已有研究表明活動狀態下的心電信號更有可能呈現出潛在的疾病信息，因此需要對母體和胎兒心電活動進行動態監測；二是傳統母體胎兒心電檢測多是短程檢測，檢測時間一般持續幾分鐘，缺乏對母體和胎兒心電活動的長程跟蹤，而已有研究表明許多攜帶有特定疾病信息的心電信號片段的出現具有偶發性，不一定在孕婦接受檢測期間呈現，因此需要對母體和胎兒心電活動進行長程監測；三是傳統母體胎兒心電檢測多側重于對胎兒心電信號做出醫學解釋和判斷，忽略了對母體本身心電信號的醫學解釋和判斷，而母體本身心電活動的變化同樣含有非常重要的臨床診斷價值，因此需要對母體和胎兒心電信號進行全方位、多角度的臨床解讀；四是傳統母體胎兒心電檢測的計算機自動分析方法適合于平穩狀態下的心電分析，而并不適合于動態環境下長程采集的心電信號分析，動態環境下大量不可預期的噪聲出現會嚴重影響傳統方法對母體和胎兒心電特征的判斷，此外，目前已有的計算機分析軟件對心電信號質量評估環節重視不夠，而心電信號質量評估是進行心電信號醫學解讀的前提和先決條件，同時也是動態長程心電信號分析的必備步驟，因此，優化傳統方法，建立新的適合于動態長程母體和胎兒心電信號處理的方法勢在必行。

發明內容

本發明針對現有臨床母體胎兒心電檢測技術的不足，提供一種能夠實現對母體和胎兒心電信號的無創、動態、長程監測，能夠實時檢測和分析孕婦心電信號，能夠對母體和胎兒心電遠程監護的可穿戴式動態母體胎兒心電檢測裝置。

本發明的可穿戴式動態母體胎兒心電檢測裝置，包括以下部分：

（1）心電信號檢測模塊：包括依次連接的心電電極、低通濾波器、高通濾波器、工頻陷波器和信號放大電路，與模擬數字轉換模塊連接，用于采集孕婦的心電信號，并完成信號的濾波、去噪和放大；

信號經心電電極采集后由低通濾波器、高通濾波器、工頻陷波器和信號放大電路依次進行低通濾波、高通濾波、工頻陷波和信號放大。

（2）模擬數字轉換模塊：與微處理器連接，用于實現模擬信號到數字信號的轉換；

（3）數據存儲卡：與微處理器連接，用于存儲孕婦心電信號，同時根據預先設定的存儲頻率存儲生成的母體胎兒心電信息棒；

（4）無線通訊模塊：與微處理器連接，將生成的母體胎兒心電信息棒無線傳輸至醫院或者監護中心（以手機圖片格式）；

（5）微處理器：與模擬數字轉換模塊、數據存儲卡和無線通訊模塊連接，用于心電信號的實時分析、數據存儲與通迅控制，完成心電信號質量評估、母體心電信號處理、胎兒心電信號處理和生成母體胎兒心電信息棒；

孕婦心電信號首先進入心電信號檢測模塊，然后進入模擬數字轉換模塊，經模擬數字轉換后進入T秒固定時間窗口長度的信號堆棧，該堆棧每T/2秒更新一次，新采集的T/2秒信號入棧，最早采集到的T/2秒信號出棧，保證前后兩次處理的T秒心電信號片段存在50%重疊，從而保證可以得到連續的心電特征信息，避免T秒心電信號片段首尾特征信息無法檢測造成的信息遺漏；對從信號堆棧出來的T秒心電信號片段首先進行心電信號質量評估，然后依次完成母體心電信號處理、胎兒心電信號處理和生成母體胎兒心電信息棒，具體過程如下；