[發明專利]一種基于智能手機的可穿戴式胎兒心電監護系統及方法

無效

• 申請號: 201410012151.9
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103767701A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 陳軍波;陳心浩;陳亞光;劉海華
• 申請（專利權）人: 中南民族大學
• 主分類號: A61B5/0444
• 分類號: A61B5/0444
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種胎兒心電監護系統及方法，具體涉及一種基于智能手機的可穿戴式胎兒心電監護系統及方法。

背景技術

懷孕期間孕婦腹部心電圖記錄是反映母親和胎兒心搏活動是否正常的重要指標。從孕婦腹部心電圖中提取出胎兒的心電圖是評價胎兒宮內健康狀況的重要依據，作為胎兒監護的常規方法，胎心監護在判斷胎兒是否窘迫、預防和降低圍產兒發病率和死亡率上發揮了重要作用。

目前胎兒生長發育的臨床監護多采用多普勒超聲胎兒心音監護，由于多普勒超聲胎心監護的超聲傳感器和探測器件比較笨重，孕婦佩帶，特別是活動時有不舒適感，不適于長程動態監護。臨床上往往由于監測時間與胎兒活動時間不一致，使得監測結果不理想，如果多次監測結果不理想必然會對孕婦造成比較大的心理影響。另外2MHz超聲信號長時間作用于孕婦腹部，對胎兒的健康發育會有一定影響。相比于多普勒超聲，通過幾個輕便的金屬電極和信號的采集與處理裝置提取腹部心電信號的方式具有操作簡單、佩帶方便等特點，作為一種非侵入式的檢測方法，適用于日常生活環境下對胎兒心電信號進行長程動態的監測。而且胎兒異常時，胎兒心電圖的變化比心音、心動等發生的更早、更敏感。通過對胎兒心電波形的記錄和分析，結合臨床觀察，可及時發現胎兒缺氧、臍帶纏繞等妊娠期或分娩期的病理情況，以便及時采取措施，保證胎兒健康安全。

雖然通過電極提取胎兒心電圖是臨床胎兒生長發育監護最理想的方法，但是由于胎兒所處環境的影響，胎兒心電信號淹沒在大量的噪聲信號中，其中主要包括母親心電信號、工頻干擾、母親肌電干擾、呼吸運動干擾，如圖1所示；胎兒心電信號的頻段分布在0.5Hz—100Hz范圍內，它極易受到50Hz工頻噪聲干擾和直流漂移的影響。另外從孕婦腹部記錄的心電信號中既包含胎兒心電信號，又含有母親自身的心電信號，母親心電信號的QRS復波的幅度大約為100uV—150uV，而胎兒心電信號的QRS復波的最大幅度僅約為60uV，后者信號的能量估計還不到整個腹部心電信號能力的四分之一。此外，這兩種信號在頻譜分布上相互重疊，使用傳統的頻段選擇濾波器來對這兩種信號進行分離幾乎是無法實現的。而且母親的肌肉收縮、呼吸、肌電以及體表子宮電信號都是胎兒心電檢測的重要干擾源，如果伴隨有子宮收縮，還會對胎兒心電信號造成嚴重的破壞。由于電極的置放位置沒有統一的標準，胎兒信號的提取還會受電極的置放部位，以及胎兒的實際孕周和胎兒在子宮內的位置的影響。正因為有了上述各種約束條件的限制，對于胎兒心電信號的實時提取是一項非常困難的任務。

臨床使用的胎兒監護設備一般需要醫生或醫護人員操作，而且數量有限，無法滿足孕婦日常生活下對胎兒監護的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于智能手機的可穿戴式胎兒心電監護系統及方法，能可靠、安全地檢測出胎兒心電信號，并可佩戴在孕婦身上，使用方便，同時也可以得到遠程醫生的監護。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種基于智能手機的可穿戴式胎兒心電監護系統，包括信號采集器、信號處理器、胎兒心電數據無線傳輸裝置、帶有用戶端胎兒心電監護模塊的智能手機、帶有醫生端胎兒心電監護模塊的智能手機、電源管理模塊，所述信號采集器的信號輸出端與所述信號處理器的輸入端相連，所述信號處理器的輸出端與所述胎兒心電數據無線傳輸裝置的輸入端相連，所述胎兒心電數據無線傳輸裝置的輸出端通過無線信號與所述帶有用戶端胎兒心電監護模塊的智能手機互聯，所述帶有用戶端胎兒心電監護模塊的智能手機通過移動通信網絡與所述帶有醫生端胎兒心電監護模塊的智能手機互聯，所述電源管理模塊分別與所述信號采集器、信號處理器、胎兒心電數據無線傳輸裝置相連，

所述信號采集器為集成模擬前端器件，所述信號采集器上設有四個電極，所述信號采集器用于采集孕婦腹部心電信號，并將孕婦腹部心電信號傳遞給信號處理模塊；

所述信號處理器用于將從孕婦腹部提取的混合心電信號進行數字濾波處理并分離胎兒心電信號；

所述胎兒心電數據傳輸裝置用于將經過信號處理模塊處理后的孕婦心電信號發送至帶有用戶端胎兒心電監護模塊的智能手機上；

所述帶有用戶端胎兒心電監護模塊的智能手機用于以無線方式接收胎兒心電信號數據，并在帶有用戶端胎兒心電監護模塊的智能手機顯示屏上顯示胎兒心電信號波形；

帶有醫生端胎兒心電監護模塊的智能手機用于通過移動通信網絡從所述用戶的智能手機中獲得胎兒心電信號；

所述電源管理模塊用于向信號采集器、信號處理器、胎兒心電數據無線傳輸裝置供電。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。