[發(fā)明專利]一種基于隨機(jī)共振的超聲多普勒胎心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510357122.0
• 申請(qǐng)日: 2015-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN105147328B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張麗娟;孫海洋;張飛馳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南德沐數(shù)碼科技有限公司
• 主分類號(hào): A61B8/08
• 分類號(hào): A61B8/08
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于隨機(jī)共振的超聲多普勒胎心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在母親子宮內(nèi)以及分娩過程中，可能會(huì)造成胎兒暫時(shí)性缺血、缺氧而引起胎兒營(yíng)養(yǎng)不良、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、胎兒窘迫、甚至窒息、死亡等問題。大量臨床證明，胎心電子監(jiān)護(hù)能有效發(fā)現(xiàn)妊娠過程中胎兒的異常，具有十分重要的臨床意義。因此、準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地計(jì)算出胎兒的瞬時(shí)心率對(duì)于判斷胎兒在母體內(nèi)的健康狀況具有極其重要的意義。通常情況下，胎心信號(hào)可以通過超聲多普勒、生物電極和微音器獲取,其中超聲多普勒方法具有精度高、抗干擾能力強(qiáng)、通用性好、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用，例如多普勒胎心檢測(cè)儀。

一方面，胎心體積小、運(yùn)動(dòng)幅度位移弱以及多普勒胎心檢測(cè)儀的靈敏度不足，影響對(duì)早期孕周胎兒的監(jiān)測(cè)，容易引發(fā)誤檢；為提高胎心檢測(cè)測(cè)量精度，需要提高超聲輻射劑量。另一方面，通過增加超聲輻射劑量可以減少誤檢情況，但是輻射劑量過大，會(huì)影響胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的生長(zhǎng)發(fā)育；為減少超聲輻射對(duì)胎兒的生理影響需要降低超聲輻射劑量。這樣，靈敏度和輻射劑量?jī)烧呔托纬闪嗣堋?/p>

出于超聲波輻射劑量對(duì)胎兒有影響的擔(dān)心，醫(yī)生會(huì)不斷調(diào)低傳感換能器的發(fā)射功率，甚至?xí)陀卺t(yī)療儀器標(biāo)準(zhǔn)。該做法固定更加安全，但采集的反射回波也會(huì)更加微弱，對(duì)檢測(cè)電路的靈敏度提出了新要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于隨機(jī)共振的超聲多普勒胎心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，可以實(shí)現(xiàn)低輻射量情況下的胎心心率檢測(cè)。

第一方面，本發(fā)明提出了一種基于隨機(jī)共振的超聲多普勒胎心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

超聲接收器，用于接收根據(jù)周期胎心心率信號(hào)形成的超聲波回波信號(hào)以及噪聲信號(hào)；

帶通濾波器，用于選擇超聲波載波頻率的回波信號(hào)；

解調(diào)檢波器，用于分離所述回波信號(hào)與本振載波信號(hào)的乘積結(jié)果中的低頻調(diào)制信號(hào)和高頻載波信號(hào)；

絕對(duì)值電路，用于獲取所述低頻調(diào)制信號(hào)中包括胎心心率的包絡(luò)信號(hào)；

還包括：

隨機(jī)共振電路，用于獲取所述包絡(luò)信號(hào)中的周期胎心心率信號(hào)。

可選地，所述隨機(jī)共振電路包括求和子電路、積分子電路和反饋電路，所述求和子電路其中，所述求和子電路包括第一運(yùn)算放大器和第二放大器；

所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端通過第一電阻獲取胎心心率信號(hào)，以及通過第二電阻獲取噪聲；正相輸入端通過第三電阻接預(yù)設(shè)電壓；輸出端通過第五電阻與所述第二放大器的反相輸入端電連接；輸出端通過第四電阻與反相輸入端電連接；

所述第二放大器的正相輸入端通過第六電阻連接預(yù)設(shè)電壓，輸出端通過第七電阻與反相輸入端電連接。

可選地，所述積分子電路包括第三運(yùn)算放大器，所述第三運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第一隨機(jī)共振子電路的輸出端，正相輸入端通過第九電阻連接預(yù)設(shè)電壓，輸出端通過電容與反相輸入端連接；

所述第二乘法器的第二端連接至所述第三運(yùn)算放大器的輸出端，第三端經(jīng)由第二可變電阻的第一端和第二端連接預(yù)設(shè)電壓；所述第二可變電阻的第三端通過第十三電阻連接第三運(yùn)算放大器的反相輸入端。

可選地，所述反饋電路包括第四運(yùn)算放大器，所述第四運(yùn)算放大器的正相輸入端通過電阻連接預(yù)設(shè)電壓，反相輸入端通過第十電阻與運(yùn)算放大器的輸出端連接，輸出端經(jīng)由第一可變電阻的第一端和第二端連接預(yù)設(shè)電壓，輸出端通過第十二電阻與反相輸入端連接；所述第一可變電阻的第三端通過第十二電阻連接第三運(yùn)算放大器的反相輸入端；

所述第一乘法器的第一端與第二端連接至所述第四運(yùn)算放大器的輸出端，第三端連接至所述第二乘法器的第一端。

可選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括脈沖整形電路，所述脈沖整形電路用于整形所述周期胎心心率信號(hào)為數(shù)字脈沖方波信號(hào)。

可選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括微處理器，所述微處理器用于檢測(cè)所述數(shù)據(jù)脈沖方波信號(hào)的頻率得到胎心心率。

可選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括低通濾波器，所述低能濾波器設(shè)置在所述解調(diào)檢測(cè)器與所述絕對(duì)值電路之間，用于濾除所述高頻載波信號(hào)。

可選地，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括音頻放大器，所述音頻放大器用于放大所述低頻調(diào)制信號(hào)。

第二方面，本發(fā)明又提供了一種基于隨機(jī)共振的超聲多普勒胎心監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括：

超聲接收器接收根據(jù)胎心心率信號(hào)形成的超聲波回波信號(hào)以及噪聲信號(hào)；

帶通濾波器選擇超聲波載波頻率的回波信號(hào)；

解調(diào)檢波器分離所述回波信號(hào)與本振載波信號(hào)的乘積結(jié)果中的低頻調(diào)制信號(hào)和高頻載波信號(hào)；