RU155665U1 - Устройство для определения частоты сердечных сокращений плода - Google Patents

Abstract

Устройство для определения частоты сердечных сокращений плода, содержащее генератор, передающую и приемную пластины, усилитель низких частот, связанный со звуковым динамиком, отличающееся тем, что генератор соединен с блоком тестового сигнала, выход которого подключен к одному входу коммутатора режима, при этом генератор соединен с усилителем мощности, соединенным с согласующим устройством, подключенным к передающей пластине, а приемная пластина подключена к усилителю высоких частот, связанным с фильтром полосно-пропускающим, который подключен к цифровому адаптивному фильтру, связанному с амплитудным детектором, подключенным к усилителю низких частот, выход усилителя низких частот подключен к другому входу коммутатора режима, соединенного с микроконтроллером, связанным с дисплеем.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и может быть использована в доплеровских устройствах для определения состояния плода во время беременности в лечебно-профилактических учреждениях и в домашних условиях.

Известно устройство для определения состояния плода во время беременности, содержащее ультразвуковой преобразователь, блок усилителей, фильтр, звукоизлучатель, аттенюатор, блок формирования сигналов управления (патент РФ №2103919 кл. A61B 8/02, 1998 г.).

Однако данное устройство предназначено для длительного мониторирования плода в стационарных условиях.

Известен ультразвуковой диагностический малогабаритный анализатор для определения состояния плода во время беременности (патент РФ №2404710 кл. A61B 8/02, 2010 г.), содержащий задающий генератор, усилитель мощности, смеситель, согласующее устройство, передающую и приемную пьезоэлектрическую пластину, усилитель низкой частоты, устройство первичной обработки, устройство вторичной обработки, согласующее устройство с автоматической регулировкой усиления, звуковой динамик и головные телефоны, дисплей, флеш-память, устройство поддержания даты и времени, индикатор состояния плода, автоматическое зарядное устройство.

Недостатком данного устройства является сложность аппаратно-программной реализации.

Известно устройство для определения состояния плода путем прослушивания его сердцебиения (патент РФ №2083159 кл. A61B 5/103, 1997 г.), содержащее высокочастотный генератор, передающий пьезоэлемент, принимающий пьезоэлемент, высокочастотный усилитель, смеситель, полосовой фильтр, амплитудный детектор, преобразователь напряжение частота, усилитель низкой частоты, звукоизлучатель.

Однако устройство имеет недостаточную точность получаемых диагностических показателей из-за наличия помех, вызываемых функционированием органов матери.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному является ультразвуковой диагностический анализатор на основе эффекта Доплера (патент РФ №5081, кл. A61B 8/02, 1997 г.), который содержит задающий генератор, соединенный со смесителем и усилителем мощности, датчик с приемной и передающей пластинами, усилитель низкой частоты, принимающий сигналы из смесителя и передающий их далее в устройство первичной обработки, жидкокристаллический индикатор, звуковой динамик или головной телефон для прослушивания у пациентов состояния сердечных ритмов.

Однако устройство не позволяет обеспечить четкое прослушивание сердцебиения плода.

Задачей полезной модели является повышение автоматизации устройства и увеличение точности подсчета частоты сердечных сокращений плода.

Техническим результатом устройства является повышение четкости прослушивания сердцебиения за счет введения усилителя высокой частоты, использования фильтра полосно-пропускающего.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что известное устройство для определения частоты сердечных сокращений плода, содержащее генератор, передающую пластину и приемную пластины, усилитель низких частот, связанный со звуковым динамиком, согласно полезной модели дополнительно снабжено блоком тестового сигнала, выход которого подключен к одному входу коммутатора режима, при этом генератор соединен с усилителем мощности, соединенным с согласующим устройством, подключенным к передающей пластине, а приемная пластина подключена к усилителю высоких частот, связанным с фильтром полосно-пропускающим, который подключен к цифровому адаптивному фильтру, связанному с амплитудным детектором, подключенным к усилителю низких частот, выход усилителя низких частот подключен к другому входу коммутатора режима, соединенного с микроконтроллером, связанным с дисплеем.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для определения частоты сердечных сокращений.

На фиг. 2 представлена структурная схема блока расчета частоты сердечных сокращений с помощью таймера микроконтроллера.

В устройстве для определения частоты сердечных сокращений плода выход генератора 1 подключен ко входу блока тестового сигнала 2 и ко входу усилителя мощности 3. Выход усилителя мощности 3 подключен ко входу согласующего устройства 4, выход согласующего устройства 4 подключен к датчику 5, состоящий из передающей и приемной пластин, причем выход согласующего устройства соединен со входом передающей пластины 6. Выход приемной пластины 7 подключен ко входу усилителя высоких частот 8, выход усилителя высоких частот 8 подключен ко входу фильтра полосно-пропускающего 9. Выход фильтра полосно-пропускающего 9 подключен ко входу цифрового адаптивного фильтра 10. Выход цифрового адаптивного фильтра 10 соединен со входом амплитудного детектора 11, выход амплитудного детектора 11 соединен со входом усилителя низких частот 12. Выход усилителя низких частот 12 подключен ко входу звукового динамика 13. Также выход усилителя низких частот 12 подключен к одному входу коммутатора режима 14. Выход блока тестового сигнала 2 подключен через второй вход коммутатора режима 14 к микроконтроллеру 15. Выход коммутатора режима 14 соединен со входом микроконтроллера 15, выход микроконтроллера 15 соединен со входом дисплея 16.

Устройство работает следующим образом.

При включении прибора датчик 5, который состоит из двух пластин 6 и 7, устанавливается на животе беременной. Генератор 1 создает импульсы, которые возбуждают пластину 6. С генератора 1 усиленный в усилителе мощности 3 электрический сигнал поступает на пластину 6, в ней электрические сигналы преобразуются в ультразвуковые волны. Эти колебания распространяются в организме беременной женщины, отражаясь от различных акустических неоднородностей, в частности от стенок сердца плода. Отраженный от стенки сердца плода сигнал поступает на приемную пластину 7, в которой акустические сигналы преобразуются в электрические сигналы. Электрический сигнал поступает на усилитель высоких частот (УВЧ) 8. Сигнал с УВЧ содержит информацию не только о частоте сердцебиении плода, но и частоте сердцебиения беременной женщины, а также различные шумы и помехи, сигналы, отраженные от внутренних органов беременной женщины. Для того чтобы выделить сигнал, соответствующий сердцебиению плода используется фильтр полосно-пропускающий 9 с коэффициентом усиления K=2, полосой пропускания г=200-500 Гц. /Для устранения помех, созданных функционированием органов беременной женщины, в схему введен цифровой адаптивный фильтр 10. С помощью амплитудного детектора (АД) 11 с коэффициентом усиления K=2,5 выделяются максимальные пики сигнала, соответствующие сердцебиению плода. С АД сигнал с частотой f=1-6 Гц поступает на усилитель низких частот (УНЧ) 12 для усиления частоты сигнала до диапазона 20-20000 Гц, которая воспринимается человеческим ухом. Усиленный сигнал поступает на звуковой динамик 13, с помощью которого можно прослушать сердцебиение плода. Также сигнал с УНЧ через коммутатор режима 14, поступает на вход микроконтроллера 15, в котором с помощью встроенного таймера происходит подсчет прямоугольных импульсов, соответствующих сердцебиению плода. Подсчитанное число импульсов выводится на дисплей 16, на котором отображается информация о частоте сердечных сокращений в ударах в минуту.

В полезной модели предусмотрена функция тестирования, которая позволяет проверить правильность работы устройства.

Для ее реализации используется тестовый сигнал:

Генератор 1 формирует сигнал с частотой f=3 МГц, который поступает на блок тестового сигнала 2, которым является счетчик-делитель с коэффициентом деления K=10000. Далее сигнал с блока тестового сигнала с частотой f=300 Гц через коммутатор режима 14, поступает на вход микроконтроллера 15, в котором аналогично расчетам частоты сердечных сокращений производится расчет частоты тестового сигнала. При правильном расчете на дисплей 16 выводится сообщение «---», которое свидетельствует о том, что устройство работает правильно, в противном случае, на дисплей выводится сообщение «Err», которое свидетельствует о неправильной работе устройства.

Устройство можно протестировать при нажатии на кнопку «ТЕСТ»

Блок расчета частоты сердечных сокращений (фиг. 2) состоит из генератора микроконтроллера 1, предделителя частоты 2, таймера 3, счетчика частоты 4, регистра хранения 5.

Итак, заявляемая полезная модель позволяет автоматизировать процесс подсчета частоты сердечных сокращений, увеличить точность подсчета частоты сердечных сокращений плода, повысить четкость прослушивания сердцебиения.

Claims (1)

1. Устройство для определения частоты сердечных сокращений плода, содержащее генератор, передающую и приемную пластины, усилитель низких частот, связанный со звуковым динамиком, отличающееся тем, что генератор соединен с блоком тестового сигнала, выход которого подключен к одному входу коммутатора режима, при этом генератор соединен с усилителем мощности, соединенным с согласующим устройством, подключенным к передающей пластине, а приемная пластина подключена к усилителю высоких частот, связанным с фильтром полосно-пропускающим, который подключен к цифровому адаптивному фильтру, связанному с амплитудным детектором, подключенным к усилителю низких частот, выход усилителя низких частот подключен к другому входу коммутатора режима, соединенного с микроконтроллером, связанным с дисплеем.

   

Images