CN104274209A - 一种基于移动智能终端的新型胎心仪 - Google Patents

一种基于移动智能终端的新型胎心仪 Download PDF

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武剑辉
栾强厚
王正发
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    • A61B8/02—Measuring pulse or heart rate

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Abstract

本发明涉及胎心仪技术领域，尤其涉及一种基于移动智能终端的新型胎心仪。本发明包括：主机，用于探测胎心信息，并将胎心信息转变为音频信号；移动智能终端，用于分析、存储、播放胎心信息；通讯接头，通讯接头的两端分别连接于主机的输出端和移动智能终端的麦克风端口，将主机的音频信号通过移动智能终端的麦克风端口输入到移动智能终端。本发明结构简单，随时可监测胎儿状况，还可以在线咨询和分享，使用、操作方便。

Description

一种基于移动智能终端的新型胎心仪
技术领域
本发明涉及胎心仪技术领域，尤其涉及一种基于移动智能终端的新型胎心仪。 
背景技术
随着城市化，越来越多的人口融入城市，从而使得城市的资源相对非常的有限，如医疗资源；在城市的医院看病，挂号、排队成了非常普遍的现象；从而造成看病时间拖延，耽误看病时间。如果能够通过仪器自动检测出病情则可以减少看病人次和时间，如胎心仪；孕妇在怀孕期间需要定期的检查，由于大家都处在工作期间，因此一般都安排在周末，从而造成检查人数的扎堆，给检查带来很大的压力，而目前的胎心仪为专用设备，不能随时监测，因此需要设计一个结构简单、操作方便可随时携带的胎心仪。 
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种基于移动智能终端的新型胎心仪，该胎心仪与移动智能终端相结合，操作、使用方便。 
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为： 
一种基于移动智能终端的新型胎心仪，包括：
主机， 用于探测胎心信息，并将胎心信息转变为音频信号；
移动智能终端，用于分析、存储、播放胎心信息；
通讯接头，通讯接头的两端分别连接于主机的输出端和移动智能终端的麦克风端口，将主机的音频信号通过移动智能终端的麦克风端口输入到移动智能终端。
进一步地，主机包括胎心探头、超声波发射和接收电路、解调电路、胎心信号处理电路和音频处理电路；超声波发射和接收电路通过胎心探头发射超声波信号，并通过胎心探头接收反射的胎心信号，胎心信号处理电路将胎心信号滤波、放大；解调电路将多普勒频移信号从放大的胎心信号中分离出来； 音频处理电路将多普勒频移信号转变为音频信号。 
进一步地，所述通讯接头包括转接电路，转接电路包括一个输入端、两个输出端、2个PNP三极管Q1、Q2以及2个NPN三极管Q3、Q4；输入端分别与三极管Q3、Q4的发射极连接，三极管Q3的集电极分别与其中一个输出端以及三极管Q1的集电极连接，三极管Q3的基极分别与另一个输出端以及三极管Q1的基极连接；三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极均接地，三极管Q4的基极分别与所述其中一个输出端以及三极管Q2的基极连接，三极管Q4的集电极分别与所述另一个输出端以及三极管Q2的集电极连接。 
进一步地，所述移动智能终端设有采集模块、录制模块、存储模块、胎儿心率分析模块以及播放模块和显示模块。 
进一步地，所述移动智能终端设有网络端口。 
进一步地，所述移动智能终端设有孕育儿指导模块。 
本发明的有益效果： 
本发明所提供的一种便携式胎心仪将传统的胎心仪移动智能终端相结合，使得孕妇能在家里及时、快速、方便、安全的监测胎儿心率及胎音，同时，可将胎儿胎音存储、播放，分享给自己的亲朋好友。也可将胎音传送给妇产科医生，方便快捷得到医生的建议，省去经常去医院花大量时间和金钱监测。长期监测可以让孕妇对胎儿的健康状况有了更全面的掌握，做到心里有数，可以更安心。另外，与智能终端相结合，改变了传统的显示单一、数据保存及连续分析不强等不足。同时，APP胎心软件还可以为孕妇提供孕前、孕中、孕后的孕育儿指导，为孕妇提供全面、周到的健康服务。本便携式胎心仪特别适合家庭孕妇使用，为孕妇及胎儿提供更全面、周到、贴心的健康服务。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。 
图2为转接电路示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步地说明书。 
实施例：参见图1至图2。 
一种基于移动智能终端的新型胎心仪，包括： 
主机， 用于探测胎心信息，并将胎心信息转变为音频信号；
移动智能终端，用于分析、存储、播放胎心信息；
通讯接头，通讯接头的两端分别连接于主机的输出端和移动智能终端的麦克风端口，将主机的音频信号通过移动智能终端的麦克风端口输入到移动智能终端。
目前，胎心仪的控制端基本采用体积较大的设备，因此不适合家庭使用。本技术方案中，将控制端设置为移动智能终端，如手机、电脑、IPAD等；在使用的时候，在移动智能终端安装相应的APP软件，通讯接头将主机探测到的胎心音频信号通过移动终端的麦克风端口输入，移动终端的处理器将接收到的胎心音频信号传递给APP终端上，从而在移动终端上显示或播放胎心信号，使用者便可以容易的获得胎心信号，可以自行进行初步的检查。 
进一步地，主机包括胎心探头、超声波发射和接收电路、解调电路、胎心信号处理电路和音频处理电路；超声波发射和接收电路通过胎心探头发射超声波信号，并通过胎心探头接收反射的胎心信号，胎心信号处理电路将胎心信号滤波、放大；解调电路将多普勒频移信号从放大的胎心信号中分离出来； 音频处理电路将多普勒频移信号转变为音频信号。 
在具体操作时，胎心探头有两个，一个为发射探头，一个为接收探头；通过发射探头向孕妇腹部发射超声波信号，通过接收探头接收胎心信号；然后通过胎心信号处理电路进行滤波、放大处理。该胎心信号包括多普勒频移信号，因此通过解调电路将多普勒频移信号解调出来，并通过音频处理电路转变为音频信号。 
参见图2，进一步地，所述通讯接头包括转接电路，转接电路包括一个输入端、两个输出端、2个PNP三极管Q1、Q2以及2个NPN三极管Q3、Q4；输入端分别与三极管Q3、Q4的发射极连接，三极管Q3的集电极分别与其中一个输出端以及三极管Q1的集电极连接，三极管Q3的基极分别与另一个输出端以及三极管Q1的基极连接；三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极均接地，三极管Q4的基极分别与所述其中一个输出端以及三极管Q2的基极连接，三极管Q4的集电极分别与所述另一个输出端以及三极管Q2的集电极连接。 
目前，麦克风端口的耳机插针为四段式，且有两种不同标准，一种是美标四极接法，即：左/右声道/地线/麦系统。另一种国标四极接法，左/右声道/麦系统/地线。麦系统相对地线有+1.7V左右的电压。两种标准不同点就是地线和麦系统两个接触点进行了互换。因此在不同移动智能终端上，可能设置有不同的麦克风接口。为了让通讯接头适合目前的不同接口的移动智能终端，这里采用了转接电路，该转接电路在与移动智能终端的麦克风端口连接时，当上述其中一个输出端（OUT1）连接的为麦系统，则电路中Q3、Q2导通，信号从其中一个输出端（OUT1）输出，当上述另一个输出端（OUT2）连接的为麦系统，则电路中Q1、Q4导通，信号从另一个输出端（OUT2）输出。 
进一步地，所述移动智能终端设有采集模块、录制模块、存储模块、胎儿心率分析模块以及播放模块和显示模块。 
采样模块：当胎儿的胎音信号传输至移动智能终端后，采集模块对该胎音信号进行采样，其中采样率可以设定，作为优选，本发明采样率为44100，不失真采样。 
录制模块：移动智能终端可录制任意时间段的胎音信号，并转化成音频文件存储在移动智能终端的存储模块中。为了减小音频文件的大小，在将音频数据保存为音频文件的时候，采用了抽样等压缩算法。在本实施例中，将44100HZ的采样数据抽样为11025HZ，这样，保存同样时长的音频数据，音频文件的大小会缩小4倍。 
胎儿心率分析模块：采样的数据通过检波、滤波、功率谱分析计算胎儿心率值，并将结果显示在相应的显示模块中。从复杂度、准确性、稳定性三个基本目标出发，在胎儿瞬时心率的计算过程中采用了分段自相关的算法。在本实施例中，首先对2秒钟的音频数据进行抽样，将采样频率为44100HZ的音频数据抽样为8192HZ的音频数据，然后对2秒的音频数据（16384个采样点）进行分段，以前8192个采样点作为一个数据段，然后从第一个数据开始，对保存在缓冲区的2秒钟的音频数据进行乘加运算，得到该点的自相关系数，并将该自相关系数保存在该采样点对应的位置。两个信号的相关性越好，自相关系数越大。胎音信号为一周期性的信号，其自相关系数与胎音信号具有相同的周期，通过判断自相关系数的周期性，可以得到胎心信号的周期，进而得到胎儿信号的周期及胎儿心率值。对经过预处理和包络检波之后的胎音数据进行分段自相关，即简化了算法的复杂度，提高了程序的运行速度，同时也可以保证胎儿瞬时心率计算的稳定性和准确性。与传统的胎儿心率计算方法相比具有较低的计算复杂度、高的准确性和稳定性。经过大量的临床试验得出，该算法完全达到了胎儿心率监测的临床要求。 
播放模块和显示模块：除了边录边播，还可以将存储在设备中的胎音音频文件随时播放，播放的同时通过计算得到胎心率并将结果显示在相应的显示模块。 
进一步地，所述移动智能终端设有网络端口。 
通过网络端口，移动智能终端可将存储的胎音音频文件上传至服务端，或定向发送至亲朋好友。或发送至妇产科医生，得到医生的远程指导。 
进一步地，所述移动智能终端设有孕育儿指导模块。 
孕育儿指导模块嵌入大量孕育儿知识，用户可通过软件查询所需要的知识，获得孕前、孕中、孕后的孕育儿指导，为孕妇提供全面、周到的健康服务。 
以上仅是本申请的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入申请保护范围。 

Claims (6)

1.一种基于移动智能终端的新型胎心仪，其特征在于：包括：
主机， 用于探测胎心信息，并将胎心信息转变为音频信号；
移动智能终端，用于分析、存储、播放胎心信息；
通讯接头，通讯接头的两端分别连接于主机的输出端和移动智能终端的麦克风端口，将主机的音频信号通过移动智能终端的麦克风端口输入到移动智能终端。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动智能终端的新型胎心仪，其特征在于：主机包括胎心探头、超声波发射和接收电路、解调电路、胎心信号处理电路和音频处理电路；超声波发射和接收电路通过胎心探头发射超声波信号，并通过胎心探头接收反射的胎心信号，胎心信号处理电路将胎心信号滤波、放大；解调电路将多普勒频移信号从放大的胎心信号中分离出来； 音频处理电路将多普勒频移信号转变为音频信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于移动智能终端的新型胎心仪，其特征在于：所述通讯接头包括转接电路，转接电路包括一个输入端、两个输出端、2个PNP三极管Q1、Q2以及2个NPN三极管Q3、Q4；输入端分别与三极管Q3、Q4的发射极连接，三极管Q3的集电极分别与其中一个输出端以及三极管Q1的集电极连接，三极管Q3的基极分别与另一个输出端以及三极管Q1的基极连接；三极管Q1的发射极和三极管Q2的发射极均接地，三极管Q4的基极分别与所述其中一个输出端以及三极管Q2的基极连接，三极管Q4的集电极分别与所述另一个输出端以及三极管Q2的集电极连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于移动智能终端的新型胎心仪，其特征在于：所述移动智能终端设有采集模块、录制模块、存储模块、胎儿心率分析模块以及播放模块和显示模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于移动智能终端的新型胎心仪，其特征在于：所述移动智能终端设有网络端口。
6.根据权利要求1所述的一种基于移动智能终端的新型胎心仪，其特征在于：所述移动智能终端设有孕育儿指导模块。
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