CN211862835U - 一种一体化被动式胎儿监护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体化被动式胎儿监护装置，包括外壳、顶块、声音传感器、压力传感器和电路板，所述声音传感器、压力传感器和电路板均位于所述外壳内，所述外壳底面向内凹陷，形成音腔，所述音腔的侧面设有边槽，边槽上设有气压平衡孔，所述音腔的底面上设有传音孔和通孔，所述声音传感器正对所述传音孔，所述压力传感器受力点正对所述通孔，所述顶块通过连接杆穿过所述通孔与所述压力传感器接触，所述声音传感器和所述压力传感器分别连接所述电路板。本实用新型实现了集成宫缩与胎心监测为一体的被动式监护，安全性更高，操作更简便。

Description

一种一体化被动式胎儿监护装置

技术领域

本实用新型涉及胎儿监护设备，尤其涉及一种一体化被动式胎儿监护装置。

背景技术

胎儿监护仪是一种非侵入性测量的产前监护设备，通过监测胎心率和宫缩情况，绘制显示胎心率-宫缩曲线，对评估胎儿的健康状况提供帮助。

目前普遍使用的胎儿监护仪采用双探头设计，即一台主机同时连接一只胎心探头和一只宫缩探头，需要同时将胎心探头和宫缩探头绑定在孕妇腹部，才能采集到绘制胎心率-宫缩曲线的胎心率和宫缩信号；另在胎心探头和孕妇皮肤之间，需要使用凝胶状耦合剂，用户使用体验不佳。而且胎心探头多采用多普勒超声原理采集胎心信号。超声探头发出能量波，能量波穿过母体碰到胎儿后反弹回信号，通过捕获反弹回的信号监测胎心率情况。超声波为高频能量波，长时间的超声波暴露会导致身体组织中产生空泡，即所谓的“空穴效应”，进而对母体和胎儿产生不良影响。因此美国FDA明确规定医用超声多普勒产品仅在医疗必要的情况下，由受过专业训练的医护人员操作使用。这样一方面限制了超声多普勒胎儿监护仪的使用场景，另一方面限制了其使用的频次，孕妇无法自己在家中自行使用。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种一体化被动式胎儿监护装置，该装置可以同时实现胎心和宫缩压力监测，操作更简便，且不采用多普勒超声原理，属于被动式监测，安全性更高。

技术方案：本实用新型所述的一体化被动式胎儿监护装置，包括外壳、顶块、声音传感器、压力传感器和电路板，所述声音传感器、压力传感器和电路板均位于所述外壳内，所述外壳底面向内凹陷，形成音腔，所述音腔的侧面设有边槽，边槽上设有气压平衡孔，所述音腔的底面上设有传音孔和通孔，所述声音传感器正对所述传音孔，所述压力传感器受力点正对所述通孔，所述顶块通过连接杆穿过所述通孔与所述压力传感器接触，所述声音传感器和所述压力传感器分别连接所述电路板。

进一步的，所述电路板固定在所述外壳内，板上设有孔洞，所述声音传感器穿过并固定在所述电路板的孔洞上，所述压力传感器贴附于所述电路板上。

进一步的，所述声音传感器外采用金属材料包围。

进一步的，该装置还包括灯光板，所述灯光板位于所述外壳内，与所述电路板连接，并在靠近所述外壳顶面处固定。

进一步的，该装置还包括配重块，所述配重块固定在所述外壳内。

进一步的，所述顶块的顶端为扁平蘑菇头状结构。

进一步的，所述通孔位于所述音腔底面中心，所述通孔处设置有吸音棉。

进一步的，所述外壳顶面呈近似半球形。所述音腔的底面为平面。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：本实用新型将声音传感器和压力传感器集成到一个探头中，实现一种集成宫缩与胎心的一体化被动式胎儿监护设备，消除了原有超声监测引入的高频能量波，打破了原有多普勒超声原理的胎心探头带来的使用限制，提高了胎儿监护的安全性，扩大了操作人群范围，增加了胎心监测可进行的频次，提高了设备使用操作性。

附图说明

图1是本实用新型提供的一体化被动式胎儿监护装置的立体图；

图2是图1的主视图；

图3是图2中A-A剖面图；

图4是图3中电路板的电路图；

图5是图4中压力采集电路的电路图；

图6是图4中模拟放大电路的电路图；

图7是图4中从处理模块的电路图；

图8是图4中主处理模块的电路图；

图9是图4中电源控制开关电路的电路图；

图10是图4中电池充电控制电路的电路图；

图11是图4中数字电路板供电模块的电路图；

图12是图4中模拟电路板供电模块的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种一体化被动式胎儿监护装置，结合图1、图2、图3，该装置包括外壳1、顶块2、声音传感器3、压力传感器4、电路板5、灯光板6和配重块7，声音传感器3、压力传感器4、电路板5、灯光板6和配重块7均位于外壳1内。

外壳1采用ABS材质，顶面呈近似半球形，底面向内凹陷，在使用时，将底面直接放在孕妇腹部皮肤上，皮肤和凹陷处形成一密闭腔体，即音腔8，内径50mm-60mm，音腔8的侧面设有边槽82，边槽82上设有气压平衡孔，直径1mm，连接音腔8和外壳 1内部，保证使用时音腔8和外壳1内部的气压平衡。

音腔8的底面为平面，其上设有圆形传音孔81，直径为2.6mm，声音传感器3正对传音孔81，可以将音腔8内搜集到的孕妇腹部声音(胎心，胃肠蠕动声音等)传给声音传感器3。声音传感器3外采用金属材料包围，可以隔绝外部音频干扰及电磁干扰。电路板5固定在外壳1内，板上设有孔洞，声音传感器3穿过孔洞并固定在电路板5的孔洞上。

音腔8的底面中心设有通孔83，压力传感器4贴附于电路板5上，压力传感器4 的受力点正对通孔83，顶块2顶端为直径20mm的圆形扁平蘑菇头状结构，其通过连接杆穿过通孔83与压力传感器4接触，此外不接触其他外壳部分，通孔83处设置有吸音棉9，如纤维多孔隔音材料，防止声音从通孔83处进入外壳内部。顶块2接触孕妇皮肤，可以将腹部宫缩压力传导给压力传感器4，压力传感器4通过测量顶块2蘑菇头中心点与音腔8边缘之间的压力差值，测量宫缩引起的压力变化。

声音传感器3、压力传感器4和灯光板6分别连接电路板5。灯光板6靠近外壳1 顶面处固定，灯光板6的光透射到外壳1顶部盖板，从而显示设备当前工作状态。电路板5是整个装置的核心电路结构，用于将声音传感器3和压力传感器4采集的声音和宫缩压力信号进行滤除杂音、滤波、放大等处理，并进一步发送给显示设备进行分析处理和显示，以及灯光板6的工作控制，其可以采用现有技术的电路直接实现，也可以采用图4所示的电路进行实现。图4所示电路板5具体包括压力采集电路、模拟放大电路、从处理模块、主处理模块、电源控制开关电路、电池、电池充电控制电路、数字电路板供电模块和模拟电路板供电模块。压力传感器用于采集顶块传导的压力；压力采集电路连接压力传感器，用于将压力传感器的信号转换为数字信号，输出至主处理模块，具体电路如图5所示；声音传感器用于采集胎心率信号；模拟放大电路连接声音传感器，用于将声音传感器采集的胎心率信号进行滤波放大，具体电路如图6所示；从处理模块连接模拟放大电路，用于将模拟放大电路输出信号转换为数字信号并滤波之后通过串口发送至主处理模块，具体电路如图7所示，通过芯片STM32F030F4及其外围电路构成；主处理模块连接压力采集电路和从处理模块，用于将压力采集电路采集的压力信号和从处理模块采集的胎心率信号进行控制处理运算后发送至显示设备，该显示设备可以是手机、ipad、电脑、电视等，主要是显示采集的胎心率信号和宫缩压力信号，以及在超过正常值时进行提示预警等，主处理模块可以通过数据线连接显示设备，也可通过无线方式连接显示设备，本实施例中采用蓝牙方式，如图8所示，主处理模块通过芯片NRF52832 和其外围电路构成；电源控制开关电路连接主处理模块，用于控制设备开关，具体电路如图9所示，可实现单键开关控制。数字电路板供电模块、模拟电路板供电模块、电池分别连接至电池充电控制电路，数字电路与模拟电路分别供电，可以降低数字电路对模拟电路部分干扰，电池充电控制电路、数字电路板供电模块、模拟电路板供电模块的电路图分别如图10、11、12所示。

本实用新型将测量宫缩压力和胎心率的压力传感器和声音传感器集成到一个监测探头中，使用时，将装置固定在孕妇腹部，底面紧贴腹部，顶块接触腹部，将腹部压力通过顶块传递给压力传感器。胎心音通过音腔的传音孔传播给声音传感器。腹部压力信号和胎心音信号通过探头内部电路的处理，通过手机App、电脑、电视等方式呈现为可视化的胎心率-宫缩图，实现对于胎心率和宫缩压力的一体化监测。宫缩压力方面，由于传统宫缩压力是在宫底位置测量，力量较强，而本设备主要在宫壁测量，通过实际测试验证，宫壁宫缩变化范围大约是宫底的30％，因此本设备从0到满量程设置为0-100克，保证宫缩测量精度与独立的宫缩探头一致。在设备绑定到孕妇腹部后，宫缩传感器有一个初始压力，由于初始压力时孕妇有可能正在宫缩，因此本设备设计了自动调零功能，在一段时间内(1分钟)，取压力的最小值作为下一分钟的0值压力。如果某个时间点压力值小于0值压力，则将该压力值作为从当前时间起的新0值压力。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：包括外壳、顶块、声音传感器、压力传感器和电路板，所述声音传感器、压力传感器和电路板均位于所述外壳内，所述外壳底面向内凹陷，形成音腔，所述音腔的侧面设有边槽，边槽上设有气压平衡孔，所述音腔的底面上设有传音孔和通孔，所述声音传感器正对所述传音孔，所述压力传感器受力点正对所述通孔，所述顶块通过连接杆穿过所述通孔与所述压力传感器接触，所述声音传感器和所述压力传感器分别连接所述电路板。

2.根据权利要求1所述的一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：所述电路板固定在所述外壳内，板上设有孔洞，所述声音传感器穿过并固定在所述电路板的孔洞上，所述压力传感器贴附于所述电路板上。

3.根据权利要求1所述的一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：所述声音传感器外采用金属材料包围。

4.根据权利要求1所述的一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：该装置还包括灯光板，所述灯光板位于所述外壳内，与所述电路板连接，并在靠近所述外壳顶面处固定。

5.根据权利要求1所述的一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：该装置还包括配重块，所述配重块固定在所述外壳内。

6.根据权利要求1所述的一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：所述顶块的顶端为扁平蘑菇头状结构。

7.根据权利要求1所述的一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：所述通孔位于所述音腔底面中心，所述通孔处设置有吸音棉。

8.根据权利要求1所述的一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：所述外壳顶面呈近似半球形。

9.根据权利要求1所述的一体化被动式胎儿监护装置，其特征在于：所述音腔的底面为平面。

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