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CN217793115U - 一种无线听诊装置 - Google Patents

一种无线听诊装置 Download PDF

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CN217793115U
CN217793115U CN202221250206.6U CN202221250206U CN217793115U CN 217793115 U CN217793115 U CN 217793115U CN 202221250206 U CN202221250206 U CN 202221250206U CN 217793115 U CN217793115 U CN 217793115U
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China
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pregnant woman
base plate
fetal heart
auscultation device
monitoring
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CN202221250206.6U
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张爽
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Xuanwu Hospital
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Xuanwu Hospital
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  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种无线听诊装置,包括基板和布置在基板上的监测阵列,基板沿孕妇局部身体部位周向弯曲并可拆卸地连接于监测阵列;用于非暂时性采集并频移处理胎心音频信号的监测阵列可移动地设置于基板上,基板选择性限定监测阵列与孕妇局部身体部位的相对位置。本实用新型设置为穿戴式结构,能够解决无法准确提取胎心音、限制孕妇活动和无法长时间监测胎心音的问题,能够有效地扩大一体式无线听诊装置的适用范围。

Description

一种无线听诊装置
技术领域
本实用新型涉及胎心电子监护技术领域,尤其涉及一种无线听诊装置。
背景技术
胎心音(Fetal Heart Sounds)是胎儿监护中重要的组成部分,直接反应了胎儿在母体内的健康状况。从孕妇体表采集到的信号一般包括胎心音FHS、孕妇自身干扰(如肠胃蠕动)和外界环境干扰(包括随机干扰和工频干扰)。由于胎儿心脏产生的电信号相对微弱,不足母体心脏产生电信号的十分之一,并且两者的频谱相互重叠,使得市面上常用的胎心监护仪提取的胎心电信号中包含大量噪声,影响胎心音监测结果的准确性。另外,在胎心电子监护领域中,常采用超声波多普勒频移原理提取胎心音,其将声源(装有超声多普勒传感器的超声探头)置于母腹体表并以固定频率发出超声波信号,当声源对准胎儿心脏时,超声回波的频率将受到运动心脏的调制,以此产生上述多普勒频移信号,进一步从上述多普勒频移信号照片那个提取胎心音。但是超声波对胎儿及母体有不良的影响,改变了胎儿所处的环境,影响了胎心音提取的准确性,不能长时间使用。另外,超声波设备在使用前需要擦拭耦合剂,使用后需要清洗,过程繁琐,不方便使用。
目前,医院使用胎动测量、胎心率(Fetal Heart Rate)(FHR)测量或更全面地使用生物物理项评分(BioPhysical Profile)(BPP)跟踪离散时间点期间的胎儿健康,FHR的监测需要在听取到可靠的胎心音FHS下进行。BPP将FHR监测与胎儿超声组合,以评估胎儿健康,由于使用了超声,因此无法连续地执行BPP。
现有技术如公开号为US20180116628A1的专利文献提供了一种基于时频分析的多普勒胎心音瞬时胎心率检测方法和装置。该方法包括:使用带通滤波器对多普勒胎心音进行预处理;对预处理后的超声多普勒胎心音进行时频分析,通过STFT得到超声多普勒胎心音的时频图,计算简单快速。应用互相关法获得瞬时的胎心音:从多普勒胎心音的时频图中选择特征频带,根据心音信号的先验知识选择特征模板,计算特征带与特征模板之间的互相关函数,绘制互相关曲线;通过计算互相关曲线的峰值间隔,计算超声多普勒胎心音信号的瞬时心率。根据该发明,临床采集的超声多普勒胎心音信号的瞬时心率计算方法简单,运算速度快,准确度高。
虽然上述发明对胎心音进行了预处理能够提高胎心音提取的准确性,但是该发明设备为有线连接,适用于医院临床检测,并且该发明针对性提高瞬时胎心率的准确度,无法连续地、准确地执行胎心音监测。该发明设备体积大,不适用于孕妇家庭使用。
公开号为CN106108949A的专利文献提供了一种胎心音频信号处理装置以及胎儿监护设备,其中,上述胎心音频信号处理装置包括:用于产生超声波束并基于所述超声波束采集胎心音频信号的胎心音频信号检测前端、与所述胎心音频信号检测前端的输出端耦合的移频输入端、与所述移频输入端耦合的移频处理模块,以及与所述移频处理模块耦合的移频输出端;所述移频处理模块用于:将所述胎心音频信号检测前端通过所述移频输入端输入的胎心音频信号进行频移处理;将频移处理后的胎心音频信号通过所述移频输出端输出。该发明提供的技术方案能够改善胎心音频信号在音频播放设备中的播放效果,提高胎儿监护广泛应用的可能性。
上述发明能够解决一体化家用胎心检测设备的自激啸叫问题,但是该发明不具备穿戴式监测设备所有的便携特点,无法长时间跟踪胎儿的胎心音,不能接收关于胎儿的胎心音随时间推移的监测数据。
如上所述,监测胎儿健康是现代产科学的关键,因此,需要解决现有技术中存在的无法准确提取胎心音、限制孕妇活动、无法长时间监测胎心音和胎心音播放效果差的问题。
此外,一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异;另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利,但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容,然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征,相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征,而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。
实用新型内容
针对现有技术的不足之处,本实用新型提供一种无线听诊装置,旨在解决现有技术中的一个或多个问题。
本实用新型申请一种无线听诊装置,包括基板和布置在基板上的监测阵列,基板沿孕妇局部身体部位周向弯曲并可拆卸地连接于监测阵列;用于采集并处理胎心音频信号的监测阵列可移动地设置于基板上,基板选择性限定监测阵列与孕妇局部身体部位的相对位置。
根据一种优选的实施方式,监测阵列包括传感器和移频器,其中,传感器的输入端与孕妇体表耦合,传感器的输出端与移频器的输入端耦合。传感器用于采集胎心音频信号,移频器用于对该胎心音频信号进行频移处理。
根据一种优选的实施方式,监测阵列包括处理器,处理器与移频器的输出端通信耦合。本实用新型的处理器能够获取采集胎心音频信号并随时间推移跟踪胎心音频信号。
优选地,本实用新型通过监测阵列的移频器可以降低一体化听诊装置自激啸叫的发生概率,从而使得使用者可以清楚地通过本装置听到胎心音。同时,本实用新型在处理器的作用下,可以允许使用者接收关于胎儿的胎心音数据并随时间推移监测胎儿健康。
根据一种优选的实施方式,基板具有与接合表面相对的接触表面,接合表面与接触表面之间限定出能够容纳用于消除噪音干扰的消音电极片的夹层。
优选地,本实用新型通过消音电极片可以消除孕妇自身干扰(如肠胃蠕动)和外界环境干扰(包括随机干扰和工频干扰),从而可以准确提取胎心音。
根据一种优选的实施方式,基板还包括重叠并彼此接合的内侧部分和外侧部分,接触表面被定位成接触孕妇局部身体部位,沿着内侧部分,接触表面向内面向孕妇局部身体部位;沿着外侧部分,接触表面作为面向外部的表面。
根据一种优选的实施方式,接合表面被定位成接触其自身,沿着内侧部分,接合表面向外背离孕妇局部身体部位;沿着外侧部分,接合表面向内面向内侧部分并且与接合表面的沿内侧部分延伸的一部分相对。
根据一种优选的实施方式,听诊装置还包括能够穿戴在孕妇局部身体部位的具有基板的用于容纳监测阵列的外壳,基板可拆卸地附接于外壳的一侧。
根据一种优选的实施方式,基板可拆卸地附接于具有扣环的外壳的另一侧,基板局部穿过扣环,使得内侧部分的长度和外侧部分的长度被限定在扣环的任一侧上。
优选地,本实用新型的基板通过在外侧部分、内侧部分和扣环的作用下能够被调节、牢固且舒适地贴合在孕妇的局部身体部位。本实用新型的基板能够提高听诊装置的安全性和便利性。
根据一种优选的实施方式,外壳还内置有存储器,处理器经由一个或多个总线耦合到存储器。
根据一种优选的实施方式,外壳还包括电子电路和无线天线,电子电路分别与传感器、移频器、处理器和无线天线电连接,电子电路和无线天线位于监测阵列中。本实用新型的无线天线被配置为能够用于双向无线通信。
优选地,本实用新型采用无线通信设置,通过无线天线使得孕妇可以在监测过程自由活动,提高了无线听诊装置的监测舒适性。
附图说明
图1是一种优选的实施方式的无线听诊装置的简化使用示意图;
图2是无线听诊装置的简化结构示意图;
图3是一种优选的实施方式的无线听诊装置的简化使用示意图;
图4是外壳内部结构的简化示意图;
图5是一种优选的实施方式的数字化的运算放大器的电路图。
附图标记列表
1:基板;2:监测阵列;12:外壳;3:腕部;40:外壳连接器;41:扣环;24:内侧部分;21:外侧部分;22:接触表面;23:接合表面;6:消音电极片;50:挡件;51:钩部;25:传感器;26:移频器;27:处理器;28:电子电路;29:无线天线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
本实用新型涉及一种无线听诊装置,包括基板1和布置在基板1上的监测阵列2,基板1沿孕妇局部身体部位周向弯曲并可拆卸地连接于监测阵列2;用于采集并处理胎心音频信号的监测阵列2可移动地设置于基板1上,基板1选择性限定监测阵列2与孕妇局部身体部位的相对位置。
优选地,根据图3、图4,监测阵列2包括用于采集胎心音频信号的传感器25和用于对该胎心音频信号进行频移处理的移频器26,其中,传感器25的输入端与孕妇体表耦合,传感器25的输出端与移频器26的输入端耦合。本实用新型的传感器25可以包含被配置为测量以下数据的一个或多个传感器25:胎动、胎心音FHS、胎心率FHR和平均胎心率FHRV等。传感器25可以被配置为放置在孕妇体表、放置在孕妇的腹部或腹部区域之上。传感器25可以采用CN102370496A提供的基于压电薄膜传感器25的胎心音监测仪,也可以采用CN110960206B提供的基于多传感器25阵列的胎心识别装置。本实用新型的传感器25还可以包含超声传感器25和惯性传感器25等,这里的惯性传感器25可以是一个或多个加速度计、陀螺仪和/或磁力计,以测量孕妇身体周围的质量比力,从而可以通过惯性传感器25来监测胎儿的胎动、胎儿的位置和/或胎儿的朝向。超声传感器25可以采用深圳理邦精密仪器有限公司制造的,其通过孕妇腹部的包含子宫和/或胎儿的至少一部分传播的声波来测量孕妇、子宫、胎盘和胎儿的特性。当声波通过腹部传播时,声波的速度和振幅等特性发生变化,这些变化由传感器25监测并作为传感器25信号输出。
优选地,本实用新型的移频器26用于将传感器25输出端通过移频器26输入端输入的胎心音频信号进行频移处理,使得频移处理后的胎心音频信号的频率在音频播放设备的频率响应范围和/或人耳听觉舒适度的频率范围内,比如1KHz-4KHz,通过这种处理方式,可以保证经移频器26处理的胎心音频信号可以较好地引起上述音频播放设备的振动膜振动,从而使得在确保传感器25监测灵敏度和音频播放设备频率响应范围的情况下,达到提高胎心音频信号的监测精准度、有效提取胎心音和提高胎心音频信号在音频播放设备中的播放效果的目的。需要说明的是,本实用新型的移频器26的功能与现有技术相同,例如,中国专利CN106108949A所公开的一种胎心音频信号处理装置以及胎儿监护设备,该发明涉及一种移频处理模块,该移频处理模块包括模拟乘法器、隔直电容、半波整流单元、反相求和单元、基线拟合单元、模数转换单元、微处理单元、数模转换单元、频率均衡单元和调制单元等,通过以上各个单元的相互作用,使得频移处理后的胎心音频信号的频率与原始拾取的胎心音频信号的频率错开,从而可以避免在通过音频播放设备播放胎心音频信号时,因胎心音频信号检测前端拾取到该音频播放设备播放的胎心音频信号而引起的自激啸叫。本实用新型可采用相同的移频处理模块,即移频器26,只需要将移频器26与本实用新型的至少一个传感器25耦合即可,无意对移频器26的功能进行改进,不涉及方法或软件的改进,符合实用新型保护客体的规定。
优选地,监测阵列2包括用于获取采集胎心音频信号并随时间推移跟踪胎心音频信号的处理器27,处理器27与移频器26的输出端通信耦合。本实用新型的处理器27可以采用微处理器27、数字信号处理器27(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)和专业集成电路(ASIC)等,处理器27运行时,可以在孕妇怀孕期间随时间推移纵向地监测胎儿的胎心音,该监测方法可以采用CN110650681A中公开的用于在怀孕期间纵向地监测胎儿健康的计算机实施方法。
优选地,根据图2,基板1具有与接合表面23相对的接触表面22,接合表面23与接触表面22之间限定出能够容纳用于消除噪音干扰的消音电极片6的夹层。消音电极片6可以采用泡沫铜等吸引材料制成,起到减震吸音功能,当传感器25运行时,会向辐射面方向发出超声波,同时也会向方向产生超声波信号,为了不干扰和影响辐射面方面的超声波正常工作,本实用新型在基板1中设置消音电极片6,该消音电极片6吸收辐射面反面的超声波,保证传感器25的正常运行。
优选地,根据图2,基板1还包括重叠并彼此接合的内侧部分24和外侧部分21,接触表面22被定位成接触孕妇局部身体部位,沿着内侧部分24,接触表面22向内面向孕妇局部身体部位;沿着外侧部分21,接触表面22作为面向外部的表面。
根据图1,本实用新型在需要进行胎心音监测时可以放置在孕妇的腹部,当不需要进行胎心音监测时可以穿戴在孕妇的腕部3,基板1可以设置为柔性的并且环绕于孕妇腕部3的至少一部分,从而可以将听诊装置固定到孕妇身体部位,通过基板1来提高本听诊装置的安全性和便利性。优选地,本实用新型还可以包括计时器,当不需要进行监测胎心音时,可以穿戴在腕部3作为手表使用。
优选地,接合表面23被定位成接触其自身,沿着内侧部分24,接合表面23向外背离孕妇局部身体部位;沿着外侧部分21,接合表面23向内面向内侧部分24并且与接合表面23的沿内侧部分24延伸的一部分相对。根据图2,本实用新型在接触表面22上并沿着外侧部分21提供钩部51,该钩部51被设置为接合位于接合表面23上并沿着内侧部分24的基板1的套环。
优选地,听诊装置还包括能够穿戴在孕妇局部身体部位的具有基板1的用于容纳监测阵列2的外壳12,基板1可拆卸地附接于外壳12的一侧。
优选地,基板1可拆卸地附接于具有扣环41的外壳12的另一侧,基板1局部穿过扣环41,使得内侧部分24的长度和外侧部分21的长度被限定在扣环41的任一侧上。
具体地,本实用新型的基板1可拆卸地附接于具有外壳连接器40的外壳12的一侧,外壳连接器40与挡件50位于基板1的端部,扣环41可移动地连接到基板1上并且与外壳12连接。接触表面22、接合表面23在外壳连接器40和挡件50之间延伸。本实用新型的基板1可拆卸地附接于具有扣环41的外侧的另一侧,使得基板1可以从外壳12中拆除并且可更换。基板1可滑动地延伸穿过扣环41,使得扣环41的任一侧上延伸的基板1的长度可以根据使用者的实际需要来调节,以更加贴合使用者,提高使用者的穿戴舒适性。
优选地,外壳12还内置有存储器,处理器27经由一个或多个总线耦合到存储器。存储器可以设置为存储供处理器27执行计算机可读指令的RAM、ROM、闪存、EEPROM、硬盘驱动器等。本实用新型通过存储器使处理器27执行在孕妇怀孕期间随时间推移纵向地监测胎儿的胎心音的指令。
优选地,外壳12还包括电子电路28和能够用于双向无线通信的无线天线29,电子电路28分别与传感器25、移频器26、处理器27和无线天线29电连接,电子电路28和无线天线29位于监测阵列2中。具体地,本实用新型的电子电路28可以配置为包含放大、滤波和数字化的运算放大器、低通、高通或带通滤波器、模数转换器等。
优选地,本实用新型采用的数字化的运算放大器可以是LM358运算放大器。参见图5,优选地,本实用新型利用LM358运算放大器和三个电阻搭建出一个反相放大电路。Vi端口为反相放大电路的信号输入端口,Vo端口为反相放大电路的信号输出端口。电阻R1和R2用于调节放大电路的放大倍率,放大倍率为R2与R1的比值。电阻R3为保护电阻。VCC为LM358运算放大器的正电源接口,VSS为LM358运算放大器的负电源接口。需要进行放大的信号从Vi端口进入反相放大电路后,从Vo端口输出放大R2/R1倍的信号。
电子电路28也可以包含电源等供电组件,用以向监测阵列2等提供电力。本实用新型的无线天线29可以包含接收器和发射器,从而进行双向无线通信,监测阵列2可以使用蓝牙、WLAN、Wi-Fi和其他蜂窝协议等进行无线通信。通过这种设置方式,本实用新型在运行时,不限制孕妇的自由活动,提高了监测舒适性。
具体地,本实用新型的外壳12内还可以设置AI语音播报器,该语音播报器可以是一种编程到存储器中的软件,当处理器27运行时,该软件自动开启胎心音播报功能。同时,外壳12上还可以设置与处理器27连接的扬声器,用以提高语音播报器的播放声贝和声音清晰度。本实用新型的外壳12上还可以设置视觉显示屏,例如薄膜井体管液晶显示器、电容式触摸屏和电阻式触摸屏等,该视觉显示屏可以与处理器27耦合,处理器27将胎心音频信号转换为图形或数字信号传输至视觉显示屏,以供使用者直观地看到腹中胎儿的健康状况。
需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中,“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式,不应理解为必须设置,故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种无线听诊装置,包括基板(1)和布置在基板(1)上的监测阵列(2),其特征在于,所述基板(1)沿孕妇局部身体部位周向弯曲并可拆卸地连接于所述监测阵列(2);
用于采集并处理胎心音频信号的所述监测阵列可移动地设置于所述基板(1)上,所述基板(1)选择性限定所述监测阵列(2)与所述孕妇局部身体部位的相对位置。
2.根据权利要求1所述的听诊装置,其特征在于,所述监测阵列(2)包括传感器(25)和移频器(26),其中,
所述传感器(25)的输入端与孕妇体表耦合,所述传感器(25)的输出端与所述移频器(26)的输入端耦合。
3.根据权利要求2所述的听诊装置,其特征在于,所述监测阵列(2)包括处理器(27),所述处理器(27)与所述移频器(26)的输出端通信耦合。
4.根据权利要求3所述的听诊装置,其特征在于,所述基板(1)具有与接合表面(23)相对的接触表面(22),所述接合表面(23)与接触表面(22)之间限定出能够容纳用于消除噪音干扰的消音电极片(6)的夹层。
5.根据权利要求4所述的听诊装置,其特征在于,所述基板(1)还包括重叠并彼此接合的内侧部分(24)和外侧部分(21),所述接触表面(22)被定位成接触孕妇局部身体部位,沿着所述内侧部分(24),所述接触表面(22)向内面向孕妇局部身体部位;沿着所述外侧部分(21),所述接触表面(22)作为面向外部的表面。
6.根据权利要求5所述的听诊装置,其特征在于,所述接合表面(23)被定位成接触其自身,沿着所述内侧部分(24),所述接合表面(23)向外背离孕妇局部身体部位;沿着所述外侧部分(21),所述接合表面(23)向内面向所述内侧部分(24)并且与所述接合表面(23)的沿所述内侧部分(24)延伸的一部分相对。
7.根据权利要求6所述的听诊装置,其特征在于,所述听诊装置还包括能够穿戴在孕妇局部身体部位的具有所述基板(1)的用于容纳所述监测阵列(2)的外壳(12),所述基板(1)可拆卸地附接于所述外壳(12)的一侧。
8.根据权利要求7所述的听诊装置,其特征在于,所述基板(1)可拆卸地附接于具有扣环(41)的所述外壳(12)的另一侧,所述基板(1)局部穿过所述扣环(41),使得所述内侧部分(24)的长度和所述外侧部分(21)的长度被限定在所述扣环(41)的任一侧上。
9.根据权利要求8所述的听诊装置,其特征在于,所述外壳(12)还内置有存储器,所述处理器(27)经由一个或多个总线耦合到所述存储器。
10.根据权利要求9所述的听诊装置,其特征在于,所述外壳(12)还包括电子电路(28)和无线天线(29),所述电子电路(28)能够分别与所述传感器(25)、所述移频器(26)、所述处理器(27)和所述无线天线(29)电连接,所述电子电路(28)和所述无线天线(29)位于所述监测阵列(2)中。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI815738B (zh) * 2022-11-25 2023-09-11 國立成功大學 以智慧手錶監控孕婦與胎兒狀態的方法、裝置及其腹部穿戴件

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