CN105748104B - 智能胎心监测系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能胎心监测系统、方法及装置，所述系统包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据采集装置包括超声波探头、采集控制单元、第一通信单元以及状态指示单元，所述数据处理装置包括第二通信单元以及输出控制单元；其中：所述超声波探头，用于探测胎儿心率数据；所述采集控制单元，用于根据胎儿心率数据的强弱使状态指示单元输出状态指示信号；所述第一通信单元与第二通信单元连接，并用于将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置；所述输出控制单元，用于输出来自数据采集装置的胎儿心率数据。本发明根据检测获得的胎儿心率数据的强弱进行监测位置指示，从而便于使用者准确获得较佳的检测位置。

Description

智能胎心监测系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及电子医疗设备领域，更具体地说，涉及一种智能胎心监测系统、方法及装置。

背景技术

胎儿心率(胎心)即母体内胎儿的心跳，利用超声波的原理可以对胎儿在母体子宫内的情况进行监测，从而正确评估胎儿宫内的状况。胎儿心率随母体子宫内环境的不同，时刻发生着变化。胎儿心率受交感神经和副交感神经调节，是宝宝状态是否良好的表现。

当胎心发生异常时，其原因大多是由于胎儿缺氧、缺血造成的。严重的胎儿缺血、缺氧会导致出生缺陷。因此，应该密切关注胎儿心率情况。

胎心信号可以通过超声多普勒方法获得，通常，孕妇正常妊娠从第16周开始可在正规医院每周做一次20分钟左右的胎心监测，以监测胎儿心率，尽早发现胎儿异常，必要时采取有效的措施，避免发生影响新生儿终身的损伤。然而，目前的胎心监测主要在医院进行，这样给孕妇带来严重不便。另外监测还只能在特定时间段进行，不能按照需要检测，有较大局限性。

为方便胎心监测，目前已经开发出了家用胎心监测仪。家用胎心监测仪一般包括依次电性连接的超声波探头、超声换能电路、中央处理器、音频输出单元，显示单元等。通过超声波探头采集胎心信号并经由转换后传送至中央处理器，中央处理器将胎心信号中的胎儿心率数字通过显示屏显示，并通过音频放大器后经由音频输出单元播放。

然而，由于胎儿心脏很小，不易被超声波束射中，加上胎儿在羊水中可以自由转动，易使胎心监测仪的输入信号消失。并且，不同周期胎儿的胎动频率和胎动声音都会有所变化，会造成最佳胎心监测位置的不断变化。而家用胎心监测仪的使用者一般都是非专业人士，所以很难找准胎心位置，增加了信号处理的困难性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述因无法准确定位胎心而导致胎心监测困难的问题，提供一种智能胎心监测系统、方法及装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种智能胎心监测系统，包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据采集装置包括超声波探头、采集控制单元、第一通信单元以及状态指示单元，所述数据处理装置包括第二通信单元以及输出控制单元；其中：所述超声波探头，用于探测胎儿心率数据；所述采集控制单元，用于根据胎儿心率数据的强弱使状态指示单元输出状态指示信号，所述状态指示信号包括监测位置良好；所述第一通信单元与第二通信单元连接，并用于在状态指示信号为监测位置良好且持续时间超过预设时长时，将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置；所述输出控制单元，用于输出来自数据采集装置的胎儿心率数据。

在本发明所述的智能胎心监测系统中，所述数据处理装置包括存储单元，且该存储单元存储有怀孕周期数据；所述采集控制单元根据怀孕周期数据对应的胎儿心率数据的强弱阈值，使状态指示单元输出状态指示信号。

在本发明所述的智能胎心监测系统中，所述状态指示单元为指示灯，且该指示灯通过颜色标识不同状态指示信号；或者所述状态指示单元为蜂鸣器，且该蜂鸣器通过不同声音标识不同状态指示信号。

在本发明所述的智能胎心监测系统中，所述第一通信模块和第二通信模块为蓝牙模块，且所述数据处理装置为智能手机或平板电脑。

在本发明所述的智能胎心监测系统中，所述状态指示信号还包括监测位置差，所述数据处理装置包括报警单元；所述第一通信单元在状态指示信号为监测位置差时向第二通信单元发送通知消息，所述报警单元在接收到通知消息时输出报警信号。

在本发明所述的智能胎心监测系统中，所述数据采集装置包括柱状壳体，且所述超声波探头、采集控制单元、第一通信单元以及状态指示单元均位于柱状壳体内；所述柱状壳体的顶端具有触摸式开关组件，且所述超声波探头紧贴该柱状壳体底端的盖板设置。

本发明还提供一种智能胎心监测方法，包括以下步骤：

数据采集装置的超声波探头探测胎儿心率数据；

数据采集装置根据胎儿心率数据的强弱输出状态指示信号，所述状态指示信号包括监测位置良好；

数据采集装置在状态指示信号为监测位置良好且持续时间超过预设时长时，将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置；

数据处理装置输出来自数据采集装置的胎儿心率数据。

在本发明所述的智能胎心监测方法中，所述数据采集装置根据胎儿心率数据的强弱输出状态指示信号时，通过比对胎儿心率数据的强弱与怀孕周期数据对应的胎儿心率数据的强弱阈值，输出状态指示信号；所述怀孕周期数据存储于数据处理装置。

在本发明所述的智能胎心监测方法中，所述状态指示信号还包括监测位置差，所述方法还包括：所述数据采集终端在状态指示信号为监测位置差时向数据处理装置发送通知消息，所述数据处理装置在接收到通知消息时输出报警信号。

本发明还提供一种智能胎心监测装置，包括超声波探头、采集控制单元、第一通信单元以及状态指示单元，其中：所述超声波探头，用于探测胎儿心率数据；所述采集控制单元，用于根据胎儿心率数据的强弱使状态指示单元输出状态指示信号，所述状态指示信号包括监测位置良好；所述第一通信单元，用于在状态指示信号为监测位置良好且持续时间超过预设时长时，将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置。

本发明的智能胎心监测系统、方法及装置，根据检测获得的胎儿心率数据的强弱进行监测位置指示，从而便于使用者准确获得较佳的检测位置，大大提高了胎心监测的准确性。

附图说明

图1是本发明智能胎心监测系统实施例的示意图。

图2是图1中数据采集装置的示意图。

图3是本发明智能胎心监测方法实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明智能胎心监测系统实施例的示意图，其可用于对16周及以上孕妇进行胎心监测。本实施例中的智能胎心监测系统包括数据采集装置10和数据处理装置20。上述数据采集装置10用于通过连续波超声多普勒采集胎儿心率数据，并将采集的胎儿心率数据传送到数据处理装置20，由数据处理装置20对上述采集的胎儿心率数据进行输出。

数据采集装置10包括超声波探头11、采集控制单元12、第一通信单元13以及状态指示单元14。上述超声波探头11用于探测胎儿心率数据。采集控制单元12用于根据胎儿心率数据的强弱(例如胎动声音的强弱)使状态指示单元输出状态指示信号，该状态指示信号至少包括监测位置良好。第一通信单元13用于与数据处理装置20通信，以便将超声波探头11采集的胎儿心率数据发送到数据处理装置20。为提高监测精度，上述采集控制单元12仅在状态指示信号为监测位置良好且持续时间超过预设时长(例如两秒，该时长可根据需要设置)时，通过第一通信单元13将超声波探头11探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置20

数据处理装置20包括第二通信单元22以及输出控制单元21。第二通信单元22用于与第一通信单元13建立通信连接，从而实现数据采集装置10与数据处理装置20之间的数据通信。输出控制单元21用于输出来自数据采集装置10的胎儿心率数据，例如通过绘制胎心变化曲线、播放胎动声音等。

特别地，上述数据处理装置20可为安装有胎心监测软件的智能手机或平板电脑等。第一通信单元13和第二通信单元22可采用蓝牙模块，并以蓝牙通信方式实现数据交互。数据处理装置20在获得足够多的胎儿心率数据后(例如可设置为10-20分钟)，自动断开与数据采集装置10的连接，数据采集装置10在与数据处理装置20断开连接达到预定的时长后自动关机，从而节省电量消耗。

上述智能胎心监测系统根据检测获得的胎儿心率数据(例如胎动声音)的强弱进行监测位置指示，从而便于使用者准确获得较佳的检测位置，大大提高了胎心监测的准确性。

上述智能胎心监测系统在使用前，需使第一通信单元13与第二通信单元22建立通信连接，从而使数据采集装置10可与绑定的数据处理装置20进行数据交互。在智能胎心监测系统开启后，数据采集装置10接触孕妇腹部后进入智能定位最佳胎心监测位置模式，采集控制单元12根据超声波探头采集的胎儿的胎动声音(也可结合胎动频率、胎心信号等)计算分析判定胎心监测位置的差、一般、良好等结果。例如，采集控制单元12在确认胎心监测位置较差时使状态指示单元14输出对应信号，提示使用者变换数据采集装置10接触腹部的位置；采集控制单元12在确认胎心监测位置一般时使状态指示单元14输出对应信号，提示使用者变换监测角度或位置；采集控制单元12在确认胎心监测位置良好(即达到准确采集胎儿心率数据的要求)时使状态指示单元14输出对应信号，在状态指示单元14输出胎心监测位置良好的对应信号持续时间超过预设时间(例如2秒)，数据采集装置10自动进入胎心监测模式，第一通信单元13将超声波探头11采集的胎儿心率数据发送到数据处理装置20。

状态指示信号还包括监测位置差，且数据处理装置20包括报警单元。在胎心监测过程中，如果数据采集装置10偏离最佳监测位置，则采集控制单元12时状态指示单元14发出对应信号报警，同时第一通信单元13也向数据处理装置20发送报警信号，使数据处理装置20的报警单元进行声和/或光报警。

特别地，数据处理装置20可包括存储单元，且该存储单元存储有怀孕周期数据；数据采集装置10的采集控制单元12根据怀孕周期数据对应的胎儿心率数据(例如胎动声音)的强弱阈值(可根据统计值设置)，使状态指示单元14输出对应的状态指示信号。例如当胎儿为20周时，若超声波探头11获得的胎儿心率数据的强弱大于对应20周的阈值，则采集控制单元12使状态指示单元14输出监测位置良好的信号；若超声波探头11获得的胎儿心率数据的强弱小于对应20周的阈值，则采集控制单元12使状态指示单元14输出监测位置查的信号。

上述怀孕周期数据可通过图形用户界面输入到数据处理单元20，同时输入到数据处理单元20的还可包括孕妇年龄、胎儿性别、孕妇体重、孕妇身高等，相应地，胎儿心率数据(例如胎动声音)的强弱阈值可根据上述的怀孕周期数据、孕妇年龄、胎儿性别、孕妇体重、孕妇身高等计算(或查表)获得。在孕妇第一次输入怀孕周期数据后，后续使用智能胎心监测系统时，数据处理单元20可直接根据首次输入的怀孕周期数据并结合当前的日期，计算获得当前的怀孕周期数据，且该数据处理单元20将对应的胎儿心率数据的强弱阈值传送到数据采集装置10，以进行检测位置指示。

状态指示单元14具体可采用指示灯，且该指示灯通过颜色标识不同状态指示信号。例如当采集控制单元12在确认胎心监测位置良好时使指示灯发出蓝光；当采集控制单元12在确认胎心监测位置一般时使指示灯发出黄光；当采集控制单元12在确认胎心监测位置差时使指示灯发出红光。从而使用者可根据指示灯的颜色保持或变换监测位置(包括角度)。

此外，状态指示单元14也可采用蜂鸣器，且该蜂鸣器通过不同声音标识不同状态指示信号。例如当采集控制单元12在确认胎心监测位置良好时使蜂鸣器发出间隔时间较长的嘀嘀声；当采集控制单元12在确认胎心监测位置一般时使蜂鸣器发出间隔时间较短的嘀嘀声；当采集控制单元12在确认胎心监测位置差时使蜂鸣器发出短促的嘀嘀声。从而使用者可根据蜂鸣器的声音保持或变换监测位置(包括角度)。

如图2所示，是图1中数据采集装置10的硬件结构示意图。该数据采集装置10包括壳体、超声波探头11(该上述超声波探头11可由两压力陶瓷晶片组成，一片压力陶瓷晶片用以发射多普勒超声信号，另一片压力陶瓷晶片用以接收多普勒超声信号以形成胎心信号)、主电路板108、开关组件及以及开关电路板106等，采集控制单元12、第一通信单元13以及状态指示单元14位于主电路板108，超声波探头11电连接到主电路板108；状态指示单元14则集成到开关电路板106。

上述壳体整体为圆筒形，以方便手握操作。壳体的底端为平面结构，且超声波探头11紧贴壳体的底端设置，这样超声波探头11所发出的超声波束从壳体的底面射出，并从壳体的底面接收返回的超声波。特别地，该壳体包括上盖101、中盖102和下盖103，且上盖101和下盖103分别装设到中盖102的顶端和底端。上述中盖102为底端具有开口的圆筒形，且该中盖102的上部的直径小于该中盖102下部的直径。中盖102和下盖103扣合形成内腔，该主电路板108及超声波探头11装设在内腔中。

上盖101的底端装设在中盖102的顶端，在上盖101与中盖102之间可设置装设环107。上盖101内设有开关电路板106和开关器件，且该开关电路板106与主电路板108电连接，而开关器件则连接到开关电路板106。从而，通过开关器件，可以实现数据采集装置10的工作控制。

具体地，上述开关器件可采用触摸式开关。此时，上盖101的顶端具有开口，且该上盖101的顶端的开口处设有导光板105和镜片104，其中导光板105扣于上盖101的顶端开口处，形成另一内腔，开关电路板106和开关器件即位于该内腔内。触摸式开关的按键弹簧的两端分别抵靠导光板105和开关电路板106。通过触摸镜片104可使触摸式开关向开关电路板106输出开启或关闭信号。

状态指示单元14可以为上述开关电路板106上的三色灯(例如红、黄、兰)，且该三色灯位于开关电路板106的朝向导光板105和镜片104的一侧。这样，使用者可透过镜片104和导光板105辨识三色灯所发出的不同颜色的光。当然，在实际应用中，也可设置单独的驱动电路板实现三色灯的驱动控制。

上述下盖103可为薄片状，并装设在中盖102的底端开口处，相应地，超声波探头11紧贴下盖103设置。这样超声波探头11所发出的超声波束从下盖103射出，并从该下盖103接收返回的超声波，从而形成胎心信号传输到主电路板108上的采集控制单元12。

特别地，由于下盖103的下表面与孕妇腹部直接接触，因此可在下盖103的下表面增加纳米银涂层。由于纳米银涂层具有抗菌、消除有害细菌、屏蔽辐射等作用，可大大提高便携式胎心监测仪的安全性。

如图3所示，是本发明智能胎心监测方法实施例的示意图，该方法包括以下步骤：

步骤S31：数据采集装置通过超声波探头探测胎儿心率数据，上述胎儿心率数据包括胎动声音。在超声波探头开始探测胎儿心率数据之前，数据采集装置需与绑定的数据处理装置建立通讯连接(例如蓝牙连接)。

步骤S32：数据采集装置判断胎儿心率数据的强弱是否强于指定的阈值，若是，则执行步骤S34，否则执行步骤S33。

上述指定的阈值可根据怀孕周期数据设置，即每一怀孕周期数据对应一个阈值(该阈值数据可存储于数据处理装置，该阈值数据还可与孕妇的年龄、胎儿性别、孕妇体重、孕妇身高等相关)，数据采集装置自动根据怀孕周期数据获得对应的阈值，并将该阈值与超声波探头采集的胎动声音进行比对。

步骤S33：数据采集装置输出监测位置差的状态指示信号，例如通过三色灯发出红光等，以提示使用者变换数据采集装置接触孕妇腹部的位置。

步骤S34：数据采集装置输出监测位置良好的状态指示信号。例如通过三色灯发出蓝光等。

步骤S35：在状态指示信号为监测位置良好的持续时间超过预设时长(例如2秒)时，将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置(通常为10-20分钟)。数据处理装置输出来自数据采集装置的胎儿心率数据，例如输出胎儿心率变化曲线、播放胎动声音等。

在胎儿心率数据发送过程中，如果胎儿心率数据的强度小于指定阈值，则数据采集终端发出检测位置差的状态信号，并向数据处理装置发送通知消息，数据处理装置在接收到通知消息时输出报警信号。

本发明还提供一种智能胎心监测装置，包括超声波探头、采集控制单元、第一通信单元以及状态指示单元，其中：所述超声波探头，用于探测胎儿心率数据；所述采集控制单元，用于根据胎儿心率数据的强弱使状态指示单元输出状态指示信号，所述状态指示信号包括监测位置良好；所述第一通信单元，用于在状态指示信号为监测位置良好且持续时间超过预设时长时，将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种智能胎心监测系统，其特征在于：包括数据采集装置和数据处理装置，所述数据采集装置包括超声波探头、采集控制单元、第一通信单元以及状态指示单元，所述数据处理装置包括第二通信单元以及输出控制单元；其中：所述超声波探头，用于探测胎儿心率数据；所述采集控制单元，用于根据胎儿心率数据的强弱使状态指示单元输出状态指示信号，所述状态指示信号包括监测位置良好；所述第一通信单元与第二通信单元连接，并用于在状态指示信号为监测位置良好且持续时间超过预设时长时，将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置；所述输出控制单元，用于输出来自数据采集装置的胎儿心率数据；

所述采集控制单元在确认胎心监测位置较差时使状态指示单元输出对应信号，提示使用者变换数据采集装置接触腹部的位置；采集控制单元在确认胎心监测位置一般时使状态指示单元输出对应信号，提示使用者变换监测角度或位置；采集控制单元在确认胎心监测位置良好时使状态指示单元输出监测位置良好的信号；

所述数据处理装置包括存储单元，且该存储单元存储有怀孕周期数据；所述采集控制单元根据怀孕周期数据对应的胎儿心率数据的强弱阈值，使状态指示单元输出状态指示信号。

2.根据权利要求1所述的智能胎心监测系统，其特征在于：所述状态指示单元为指示灯，且该指示灯通过颜色标识不同状态指示信号；或者所述状态指示单元为蜂鸣器，且该蜂鸣器通过不同声音标识不同状态指示信号。

3.根据权利要求1所述的智能胎心监测系统，其特征在于：所述第一通信模块和第二通信模块为蓝牙模块，且所述数据处理装置为智能手机或平板电脑。

4.根据权利要求1所述的智能胎心监测系统，其特征在于：所述状态指示信号还包括监测位置差，所述数据处理装置包括报警单元；所述第一通信单元在状态指示信号为监测位置差时向第二通信单元发送通知消息，所述报警单元在接收到通知消息时输出报警信号。

5.根据权利要求1所述的智能胎心监测系统，其特征在于：所述数据采集装置包括柱状壳体，且所述超声波探头、采集控制单元、第一通信单元以及状态指示单元均位于柱状壳体内；所述柱状壳体的顶端具有触摸式开关组件，且所述超声波探头紧贴该柱状壳体底端的盖板设置。

6.一种智能胎心监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

数据采集装置的超声波探头探测胎儿心率数据；

数据采集装置根据胎儿心率数据的强弱输出状态指示信号，所述状态指示信号包括监测位置良好；在确认胎心监测位置较差时输出对应信号，提示使用者变换数据采集装置接触腹部的位置；在确认胎心监测位置一般时输出对应信号，提示使用者变换监测角度或位置；在确认胎心监测位置良好时输出监测位置良好的信号；

数据采集装置在状态指示信号为监测位置良好且持续时间超过预设时长时，将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置；

数据处理装置输出来自数据采集装置的胎儿心率数据；

所述数据采集装置根据胎儿心率数据的强弱输出状态指示信号时，通过比对胎儿心率数据的强弱与怀孕周期数据对应的胎儿心率数据的强弱阈值，输出状态指示信号；所述怀孕周期数据存储于数据处理装置。

7.根据权利要求6所述的智能胎心监测方法，其特征在于：所述状态指示信号还包括监测位置差，所述方法还包括：所述数据采集终端在状态指示信号为监测位置差时向数据处理装置发送通知消息，所述数据处理装置在接收到通知消息时输出报警信号。

8.一种智能胎心监测装置，其特征在于：包括超声波探头、采集控制单元、第一通信单元以及状态指示单元，其中：所述超声波探头，用于探测胎儿心率数据；所述采集控制单元，用于根据胎儿心率数据的强弱使状态指示单元输出状态指示信号，所述状态指示信号包括监测位置良好；所述第一通信单元，用于在状态指示信号为监测位置良好且持续时间超过预设时长时，将超声波探头探测的胎儿心率数据发送到数据处理装置；

所述采集控制单元在确认胎心监测位置较差时使状态指示单元输出对应信号，提示使用者变换数据采集装置接触腹部的位置；采集控制单元在确认胎心监测位置一般时使状态指示单元输出对应信号，提示使用者变换监测角度或位置；采集控制单元在确认胎心监测位置良好时使状态指示单元输出监测位置良好的信号；

所述数据处理装置包括存储单元，且该存储单元存储有怀孕周期数据；所述采集控制单元根据怀孕周期数据对应的胎儿心率数据的强弱阈值，使状态指示单元输出状态指示信号。