CN105377143A - 胎儿心率监控组件 - Google Patents

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CN105377143A CN201480039089.0A CN201480039089A CN105377143A CN 105377143 A CN105377143 A CN 105377143A CN 201480039089 A CN201480039089 A CN 201480039089A CN 105377143 A CN105377143 A CN 105377143A
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Abstract

一种胎儿心脏速率测量组件(1)，其包括适于在附接到孕妇的腹部时执行胎儿心率测量的超声波换能器(71)、连接到超声波换能器(71)的逻辑单元(31)、电池(39)和测量呈现单元(35)，其中，整个组件(1)适于附接到所述孕妇。该组件还包括适于感测孕妇的运动的加速度计(73)。

Description

胎儿心率监控组件
本发明涉及一种适于监控胎儿心率的监控组件。特别地，该监控组件适合于在少的资源环境(通常为具有很少的助产士和少的资源的产科单位)中的分娩期间的这样的监控。
背景
全球每年大约有1.36亿婴儿出生，并且据估计，大约90％进行从宫内至子宫外生命的转变而没有任何干预。剩下的1360万新生儿在出生时缺乏呼吸努力或呼吸努力差，并且需要一定程度的支持以实现心肺稳定。在3-6％之间需要辅助的正压通气，并且少于1％需要包括插管、胸部按压和药物的高级复苏。
估计产时缺氧(经常被等同于出生时窒息)占到每年约两百万围产儿死亡(包括产死胎和早期新生儿死亡)，其中该负担的98-99％在低以及中等收入国家。另外的一百万幸存的婴儿出现神经认知问题(诸如脑瘫以及学习困难)。
产时相关的死胎和新生儿死亡的发生率在过去15年基本保持不变。对于生命的第一天的新生儿死亡率的影响的欠缺是一个大问题。
国际专利申请公布WO2010098767描述了具有带有感测到在妇女的子宫内的诸如胎儿的踢的胎动的加速度计的监控设备的监控系统。来自该加速度计的信号由信号标识符来识别以将胎动与其它运动分开。该系统适于监控胎儿心率以及母亲的活动。在一个实施例中，加速度计借助于皮带在母亲处保持就位。在另一个实施例中，使用了粘合剂。此外，在一个实施例中，表示胎儿心率的信号被用于便利加速度计的放置。该系统还可以包括感测指示胎儿心率的信号的超声波换能器。
专利申请公布US20110160591描述了一种具有被定位在母亲的腹部上的超声波探头的胎儿心率监控器。该探头被用条带绑到母亲上并且通过电缆或无线连接到表安装式监控设备。
US4809702描述了一种用于记录胎动的装置。它包括超声波换能器和布置在箱子中的显示器。该箱子是借助于条带被绑到母亲的腹部皮肤上。该装置还可以被用于检测除了胎儿之外的量的运动(诸如母亲的心跳)。
发明
根据本发明，提供了一种胎儿心率(FHR)测量组件，其包括适于当被附接到孕妇的腹部时进行胎儿心率测量的超声波换能器。该组件包括连接到超声波换能器的逻辑单元、电池和测量呈现单元。整个组件适于被附接到孕妇。根据本发明，该组件还包括适于感测孕妇的运动的加速度计。
在一个实施例中，加速度计适于感测孕妇相对于重力的运动和方位两者。
测量呈现单元是适合于将胎儿心率测量结果传送到人(通常是助产士或其他医务人员)或到母亲的单元。它可以例如是显示器或无线通信布置。
这种组件使母亲可移动同时保持胎儿心率的监控，因为超声波换能器未连接至固定部件。此外，母亲可以自己监控FHR并且因此减轻助产士的工作。优选地，该组件可以具有报警功能，以便警告母亲或助产士FHR是否是关键的。
在一个实施例中，逻辑单元适于废弃在过度运动期间执行的胎儿心率测量结果，和/或仅仅在具有允许的运动的时期期间执行胎儿心率测量。
允许的运动是低于预先确定的阈值的运动。这样的阈值将通常是将不过分地打扰FHR测量的值。过分的运动可能通常发生在宫缩期间(当母亲在她的床上翻身时或当她起来行走时)。
该组件可以有利地包括计时单元(时钟)和存储单元，并且适于将胎儿心率的测量结果记录在存储单元中。该组件然后可以将测量在其发生的时间和孕妇的体位分配给结果。胎儿心率测量结果可以然后由该组件连同分配的时间和体位借助于测量呈现单元来呈现。
有利地，该组件可以包括功能性地连接到逻辑单元的接近度传感器。逻辑单元然后可以适于在从接近度传感器接收到启动信号时启动胎儿心率测量。
接近度传感器适于感测诸如助产士的手的接近对象的出现。
在特定的实施例中，这样的启动信号包括根据预先确定的启动信号模式的多个接连的单独的接近度测量。
启动信号模式是来自接近度传感器的预先确定的模式的输出。例如，逻辑单元可以被编程以将来自接近度传感器的三个迅速(例如在一秒内)的接连的输出解释为有效的启动信号。
作为接近度传感器的结果，助产士(或其他人)不需要触摸该组件以便启动FHR测量。
此外，该组件还可以包括功能性地连接到逻辑单元的光传感器，其中，该逻辑单元适于在光传感器感测到低于预先确定的值的光值时丢弃来自接近度传感器的启动信号。这样的实施例将在减少FHR测量的意外启动方面做出贡献。
超声波换能器可以有利地被布置在换能器壳体中，而电池和逻辑单元被布置在主壳体中。超声波换能器然后通过在换能器壳体和主壳体之间延伸的导线连接到逻辑单元。优选地，加速度计有三个轴(X，Y，Z)，并且被布置为换能器壳体的部分。
根据本发明的组件可以包括适于测量孕妇的心率的心电图心率单元，并且逻辑单元可以适于在所测量的胎儿心率和所测量的孕妇的心率之间进行区分。优选地，通过使用干式电极来检测心率。
因此，通过采用母亲的心率的测量值，该组件可以适于避免将母亲的心率当成胎儿心率。例如，该组件(通常为逻辑单元)将会将心率值与来自胎儿心率测量组件的心率值进行比较，并且如果心率值重叠，则该组件将在显示器上指示胎儿心率还没有被发现。
该组件可以包括连接到适于悬挂在怀孕母亲的颈部周围的背带(harness)的主壳体，并且该主壳体可以包括第二显示器和是第一显示的测量呈现单元。
在这样的实施例中，当主壳体被利用背带围绕颈部携带时，第二显示器可以面朝怀孕母亲的面部。以这种方式，第二显示器适于将信息呈现给孕妇。
此外，在该实施例中，当主壳体被利用背带围绕颈部携带时，第一显示器可以背朝怀孕母亲的面部。
在一个实施例中，第一显示器可以面朝下，从而离开怀孕母亲的视线。
实施例的示例
已经在上面概括地描述了本发明，在下文中将参考附图来描述实施例的更详细的示例，在附图中
图1根据由孕妇携带的本发明示出了FHR测量组件；
图2是由孕妇携带的组件的部件的放大视图；
图3是该组件的各种部件及其功能连接的示意图；
图4是设置有由手操纵的接近度传感器的换能器壳体的放大的透视图；
图5是适于操作FHR测量组件的远程控件的透视图；
图6a和图6b示出在显示器中呈现所测量的FHR的两种方式；
图7a和图7b示出呈现对应于图6a和图6b的所测量的FHR但是呈现较低的FHR的两种方式；
图8示出在显示器中的菜单；
图9描绘了带有指示该组件不能够检测FHR的符号的显示器；
图10示出在其中所测量的胎儿心率太低的情况下的显示器的示例；
图11示出在显示器中的数据记录的呈现的示例；
图12示出在显示器中的数据记录的呈现的另一示例；
图13是示出设置有粘合剂水凝胶膜的换能器壳体的透视图；以及
图14是示出主壳体的可选实施例的放大的透视图。
图1示出使胎儿心率测量组件1布置到她的孕妇。主壳体3借助于背带5宽松地围绕妇女的颈部悬挂。换能器壳体7通过借助于条带9绑到妇女的腹部上。导线11将主壳体3连接到换能器壳体7。
图2示出布置到妇女的另一主壳体3。本实施例的主壳体3具有以显示胎儿的当前或上次测量的心跳的显示器35的形式的测量呈现单元。它还包括音频通信装置15以及用于控制心率测量组件1的功能的控制按钮17。
图3示出胎儿心率组件1的部件中的一些的示意图。超声波换能器71和加速度计73被布置在换能器壳体7中(用虚线表示)。换能器壳体7还包括光传感器75和接近度传感器77。超声波换能器71、加速度计73、光传感器75和接近度传感器77通过导线11被连接到被布置在主壳体3内的逻辑单元31。逻辑单元31将通常是编程的微控制器。
换能器壳体7还可以包括由换能器壳体7上或附接皮带上的ECG电极74实现母亲的心率的测量的心电图(ECG)/心率单元72。通过测量母亲的心率，组件1可以在胎儿心率和母亲的心率之间进行区分。这将确保超声波换能器71的正确方位，使得避免将母亲的心率误解为胎儿心率。
如用箭头所指示的，超声波换能器71、加速度计73、光传感器75和接近度传感器77都适于将输入提供到逻辑单元31。
来自逻辑单元31的输出数据包括被递送到无线通信单元33、显示器35和警告单元37的数据。这些部件全部被布置在主壳体3中。还被布置在主壳体35中的是电池39。
在图3的示意图中未示出的是电池充电电路、计时单元(时钟)、存储单元以及附加的导线接口(例如USB接口)。计时单元和存储单元可以有利地是逻辑单元31的部件。
借助于加速度计73，逻辑单元31能够丢弃在孕妇的过度运动期间已发生的心率测量。如果逻辑单元31在心率测量期间检测到这样的过度运动，则它可以启动另一个测量以便提供在足够好的测量条件期间已发生的心率测量。
将在下文参考后续附图来更加详细描述参考图3引入的各个部件。
图4示出附接到孕妇的腹部的换能器壳体7。在本实施例中，接近度传感器77被布置在换能器壳体7的面向外的面中。利用她的手，助产士或母亲自己或者另一个人可以通过在接近度传感器77的前面移动她的手来触发胎儿心率测量。接近度传感器77将根据这样的运动，通过导线11将信号发送到主壳体3中的逻辑单元31。当接收到信号时，逻辑单元将借助于也被布置在传感器壳体7中的超声波换能器71来启动胎儿心率的测量。
此外，通过操作超声波换能器71，逻辑单元31将通过导线11接收来自换能器71的输入，以及从而获得胎儿心率。逻辑单元31将心率值发送给显示器35。以这种方式，胎儿心率测量的快速启动和执行已经完成。如技术人员将理解的，利用这种设置，助产士不需要触摸胎儿心率组件1以便获得测量并且污染因此被避免。
在有利的实施例中，换能器壳体7还包括光传感器75借助于光传感器75逻辑单元31检测换能器壳体7是否被覆盖(例如由羽绒被或毛毯覆盖)。这将有助于避免意外的启动，因为如果换能器壳体7被覆盖，则逻辑单元31将丢弃来自接近度传感器77的信号。光传感器75可以连同接近度传感器77被布置。
为了避免意外启动，作为对于以上描述的光传感器75的可选或附加的措施，逻辑单元31可以被以这样的方式编程，即：只有来自接近度传感器77的特定的检测模式将触发测量启动。例如，当在一秒钟内接收到来自接近度传感器77的三个信号时，逻辑单元31可以仅启动心率测量。在接近度传感器77前的单个意外运动随后将不触发测量。
接近度传感器77也可以被布置在主壳体上。
图5示出了远程控件4，借助于远程控件4医务人员(通常是助产士)可以控制胎儿心率测量组件1的功能。一种饰带(lace)41被附接到远程控件4，使得医务人员可以将远程控件4围绕她的颈部悬挂。
当在远程控件4上按下“训练模式”按钮43时，胎儿心率测量组件1将以训练模式操作。在训练模式期间，导师(通常是助产士)可以模拟胎儿心率测量组件1的各种功能以训练医务人员。这些功能可以包括“病人体位改变”、“心率损失”和“在低心率和正常心率之间的切换”。
当“患者体位改变”按钮45被按下时，胎儿心率测量组件1可以模拟怀孕母亲在床上的随机体位改变。在真实的场景中，母亲的体位改变可能由于胎儿或肚子里面的胎盘的可能的再定位而干扰胎儿心率读数。在胎儿心率读数和母亲的体位之间的这种关系是重要的，并且需要被记录以了解母亲的哪个体位提供最好的胎儿心率读数。因此，“心率损失”按钮47和“在低心率和正常心率之间的切换”按钮49被用来模拟相对于胎儿心率母亲的哪个体位是不错的。这些按钮也可以用于模拟婴儿的紧急情况。
“心率损失”49按钮被通过远程控件4上的问号示出。通过按下“心率损失”按钮49，显示器35(图2)显示问号，这意味着该学生需要重新调整怀孕母亲的胃上超声波探头的位置并且搜索一致的胎儿心率。通过重复继续这种模拟，导师也可以在设备上创建日志来教学生：母亲的哪个体位对于健康的和一致的胎儿心率的读数是更好的。
“在低心率和正常心率之间的切换”按钮49模拟在显示器上的低心率读数和健康的心率读数。每按下按钮，在低的胎儿心率和健康的胎儿心率之间进行切换。“低心率和正常心率之间的切换”按钮49可以被用来模拟胎儿的并发症或者母亲的不好的体位以使超声波探头获得胎儿心率的健康的和一致的读数。
在一个实施例中，远程控件4适于与最接近的胎儿心率组件1进行无线通信(在其中多个这种组件存在的情况下)。因此，例如助产士可以在一个接着一个地访问怀孕母亲的同时携带一个远程控件4并且仅仅控制与她正在访问的病人相关的胎儿心率组件1。
图6a至图7a示出在显示器35上传送胎儿心率的两种不同的方式。图6a示出指示在预先确定的心率区域内的强的、健康的心率的图形符号。图6b通过以数值的方式显示心率自身来来示出对于与图6a相同的心率的替换物。在这种情况下，所测量的心率是每分钟146次。因此，数字146是在图6a中描绘的心跳区域内。
相应地，图7a和7b以这两种可选方式示出所测量的心率值。然而，在这些附图中，显示器显示过低的心率。图7b显示所测量的心率为每分钟65次，而图7a示出包含65的值的心跳区域。
在其中所测量的胎儿心跳低于预先确定的阈值的情况下，胎儿心率测量组件1可以适于触发警告信号(例如用在图3中示意性描绘的警告单元37)。这种警告信号可以例如是被通过音频通信装置15(扩音器)发射的音频警告信号，发送到由医务人员携带的接收机或以其它方式干扰医务人员的无线报警信号。将通常利用无线通信单元33来生成无线信号。
图8描绘显示用于根据本发明的胎儿心率组件1的操作的菜单的显示器。该显示器具有控制按钮17(如被布置在如图2中所示的触摸屏或物理按钮上)，其允许用户在显示器35上导航。通过向下或向上导航，图8的图片被示出。从这里，向左导航将显示系统的设置的屏幕提前，并且通过向右导航，显示器呈现数据记录。图11和图12示出所显示的数据记录的两个示例。这将在下面进行讨论。
图9显示在其中胎儿心率组件1不能够检测到胎儿心率的情况下的显示器35的示例。显示器35以这种方式进行传送：换能器壳体7应该被重新定位以便获得心率测量结果。
图10显示在其中所测量的胎儿心率太低的情况下的显示器35的示例。在图10中的屏幕的左手侧，示出了对应于图7a中示出的符号的指示太低心率的符号。在该屏幕的右手侧示出了重新定位的符号，其传送给怀孕母亲或例如助产士：该母亲应该改变她的体位。例如，她应该从躺在她的左侧移动到她的右侧。
如在图3中的示意性图示中所示的，胎儿心率组件1还可以包括加速度计73。加速度计73被布置在换能器壳体7内，并且因而固定到怀孕母亲。借助于来自加速度计73的输入，逻辑单元31适于相对于重力检测母亲的运动以及体位。此外，使用逻辑单元31中的时钟和存储单元(未在图3中示出)，能够将时间(T)以及孕妇的体位(P)分配给心率测量结果。这方面的示例示于图11中，其示出显示了一组心率测量连同在各自的测量的测量时间和母亲的体位的显示器35。如从图11的示例中理解的，胎儿心率测量组件1已经每15分钟进行一次心率测量并且在显示器35上显示六次接连的测量的结果。通过研究图11的显示器示例的信息，母亲自己或助产士例如将理解当妇女在她的右侧躺着时胎儿的心率是最高的。当在她的背部躺着(仰卧)时，心率较低，而当她在她的左侧躺着时，已经发生了最低的测量。
尽管胎儿心率组件1有利地将被编程用于在给定时间间隔(例如每5、10或15分钟)执行心率测量，但是优选地还能够根据需要执行测量。例如，在已经重新定位孕妇之后，人们可能想要立即执行测量，而不等待下一个排定的测量。如上参考图4所描述的，这样的非排定的测量可以通过操纵接近度传感器77来启动。人们也可以想象，这种测量可以被用在图5中示出的远程控件4来启动。
图12示出了显示器35，其虽然显示了与在图11的示例中相同的测量的图形表示，然而没有显示关于怀孕母亲的体位的信息。一个图形表示可以使得迅速发现上升或下降的趋势更容易，以代替比较图11的示例的数字。
图13示出没有用于附接到怀孕母亲的条带9的换能器壳体7的背面。代替条带9，水凝胶膜79被施加到换能器壳体7的背面上。众所周知的是，使用的水凝胶以确保除颤器的电极和病人胸部的电极之间的电耦合。然而，在图13中示出的实施例中，水凝胶膜用于提供换能器壳体7到怀孕母亲的皮肤的附接以及超声波换能器71和母亲的腹部之间的声耦合两者。通过使用水凝胶来代替条带9，重新定位换能器壳体7也变得更容易。为了在换能器壳体7不使用时保护水凝胶膜79，可移除的保护片81被施加到水凝胶膜79。
图14显示其中主壳体3设置有两个显示器的实施例。第一显示器35对应于图2中示出的显示器，第一显示器35以数值的方式呈现所测量的胎儿心率值。另外，主壳体3具有第二显示器36，其适于将信息显示给携带主壳体3的怀孕母亲。在本实施例中，胎儿心率值被以图形的方式呈现，如上面参考图6a和图7A所讨论的。
在替代图14中示出的实施例的实施例中，第一显示器35可以被布置面朝下(即：被布置在主壳体3的下侧上)。

Claims (12)

1.一种胎儿心率测量组件(1)，其包括适于在附接到孕妇的腹部时执行胎儿心率测量的超声波换能器(71)、连接到所述超声波换能器(71)的逻辑单元(31)、电池(39)和测量呈现单元(35)，其中，整个组件(1)适于被附接到所述孕妇，
其特征在于，它还包括适于感测所述孕妇的运动的加速度计(73)。
2.根据权利要求1所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，所述逻辑单元(31)适于：
i)丢弃在过度运动期间执行的胎儿心率测量；和/或
ii)仅在有允许的运动的时期期间执行所述胎儿心率测量。
3.根据权利要求2所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，它包括计时单元和存储单元，并且它适于在所述存储单元中记录胎儿心率测量结果，以及将所述测量发生时的时间(T)和孕妇的体位(P)分配给所述结果，并且用所述测量呈现单元(35)来呈现所述胎儿心率测量结果以及所分配的时间(T)和体位(P)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，它包括连接到所述逻辑单元(31)的接近度传感器(77)，其中，所述逻辑单元(31)适于在从所述接近度传感器(77)接收到启动信号时启动胎儿心率测量。
5.根据权利要求4所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，所述启动信号包括根据预先确定的启动信号模式的多个接连的单独的接近度测量。
6.根据权利要求4或5所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，它还包括连接到所述逻辑单元(31)的光传感器(75)，其中，所述逻辑单元(31)适于在所述光传感器(75)感测到低于预先确定的值的光值时丢弃来自所述接近度传感器(77)的启动信号。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，所述超声波换能器(71)被布置在换能器壳体(7)中，并且所述电池(39)和所述逻辑单元(31)被布置在主壳体(3)中，其中，所述超声波换能器(71)通过在所述换能器壳体(7)和所述主壳体(3)之间延伸的导线(11)连接到所述逻辑单元(31)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，它包括适于测量怀孕母亲的心率的心电图心率单元(72)，并且所述逻辑单元适于在所测量的胎儿心率和所测量的怀孕母亲的心率之间进行区分。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，它包括连接到适于被悬挂在所述怀孕母亲的颈部周围的背带(5)的主壳体(3)，并且所述主壳体(3)包括第二显示器(36)和是第一显示器的所述测量呈现单元(35)。
10.根据权利要求9所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，当所述主壳体(3)被用所述背带(5)围绕所述颈部携带时，所述第二显示器(36)面朝所述怀孕母亲的面部。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，当所述主壳体(3)被用所述背带(5)围绕所述颈部携带时，所述第一显示器(35)背朝所述怀孕母亲的面部。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的胎儿心率测量组件(1)，其特征在于，所述超声波换能器(71)被布置在换能器壳体(7)中，并且水凝胶膜(79)被布置在换能器壳体接触面上。
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