一種胎心音信號檢測與處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生理信號檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種胎心音信號檢測與處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)WHO報(bào)道，世界每年約有300多萬胎兒在懷孕階段死亡，約400多萬嬰兒在出生后的四周內(nèi)死亡，若孕婦在懷孕期間，能夠按時(shí)檢查胎兒健康狀況，并獲得相應(yīng)的妊娠、分娩和產(chǎn)后護(hù)理指導(dǎo)，將會(huì)大大減少胎兒及嬰兒的死亡率。一般情況下，孕婦在受孕24周之后就開始去醫(yī)院周期性地接受胎兒健康監(jiān)護(hù)，胎兒健康監(jiān)護(hù)能提前檢測到某些胎兒的心臟疾病、胎兒被臍帶纏繞引起的窒息和胎兒窘迫等異常情況，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)生，和胎兒健康、安全預(yù)防，能大大減少產(chǎn)前胎兒和產(chǎn)后嬰兒的死亡率。而且，胎兒的健康與孕婦的健康、營養(yǎng)和心理狀況息息相關(guān)，因此，當(dāng)胎兒的健康出現(xiàn)明顯變化時(shí)，醫(yī)生不僅會(huì)考慮胎兒可能患有的疾病，還會(huì)考慮孕婦本身的情況，然后綜合評價(jià)，得出診斷建議，實(shí)現(xiàn)孕婦健康、安全地懷孕，順利生產(chǎn)等。
[0003]胎兒心臟和成人心臟一樣，包括兩個(gè)心室、兩個(gè)心房和四種瓣膜。在一個(gè)心動(dòng)周期中，心臟發(fā)生一次收縮和舒張，即一個(gè)心動(dòng)周期包括心房收縮、心房舒張、心室收縮和心室舒張四個(gè)過程。在胎兒心臟開始心動(dòng)周期前，血液經(jīng)靜脈和胎盤流進(jìn)心房累積，然后如同成人心臟搏動(dòng)、心臟內(nèi)血流循環(huán)一樣，心房開始收縮，瓣膜打開，血液由心房流入心室，從而形成一個(gè)完整的心動(dòng)周期。在各個(gè)心動(dòng)周期的過程中，由心肌本身的舒張，瓣膜的關(guān)閉以及血流沖擊所產(chǎn)生的聲音叫做胎心音。胎心音猶如機(jī)械手表的嘀塔聲，有一定的規(guī)律，每一個(gè)心動(dòng)周期可產(chǎn)生四個(gè)胎心音，包括第一心音(SI)、第二心音(S2)、第三心音(S3)和第四心音(S4)。其中，第一心音(SI)出現(xiàn)在心室收縮期，標(biāo)志心室開始收縮，主要由房室瓣關(guān)閉及相伴隨的心室壁振動(dòng)形成，其音調(diào)較低，持續(xù)時(shí)間較長；第二心音(S2)出現(xiàn)在心室舒張期，即出現(xiàn)在第一心音(Si)之后，標(biāo)志心室開始舒張，主要由動(dòng)脈瓣關(guān)閉等形成，其音調(diào)較高，持續(xù)時(shí)間較短；第三心音(S3)出現(xiàn)在心室舒張?jiān)缙?，隨著房室瓣的開放，心房的血液快速流入心室，引起心室壁和腱索的振動(dòng)，從而形成第三心音，其音調(diào)較低，持續(xù)較短；第四心音(S4)是由心房收縮，血流快速充盈心室所引起的振動(dòng)而形成，又稱心房音，其音調(diào)較低，持續(xù)較短。對于這四種胎心音來說，只能聽到第一心音(SI)和第二心音(S2)，而第三心音
(S3)和第四心音(S4)由于太過微弱，一般很難聽到。
[0004]在胎兒健康監(jiān)護(hù)(也稱為胎心監(jiān)護(hù))技術(shù)中，胎心音圖(fetal phonocad1gram,簡稱FPCG)監(jiān)測是相對容易實(shí)現(xiàn)的技術(shù)之一。具體為，在孕婦腹部采集胎心音信號，并繪制成胎心音波形圖，通過該圖可以得到胎心率、胎動(dòng)等多種信息，而這些信息能夠很好的反應(yīng)胎兒的健康狀況。
[0005]目前，在孕婦腹部做胎心監(jiān)護(hù)一般采用超聲多普勒方式，該方式通過超聲探頭發(fā)射一定量的超聲作用于胎兒心臟，胎兒心臟搏動(dòng)時(shí)會(huì)對超聲產(chǎn)生反射，探頭接收反射回的超聲并對接收的超聲做相應(yīng)的分析，就能得到胎兒心臟的活動(dòng)信息(如胎心音)，這種方式具有技術(shù)成熟、實(shí)現(xiàn)方便等優(yōu)點(diǎn)，但是，由于應(yīng)用超聲時(shí)需要使用超聲耦合劑，而且當(dāng)超聲作用于胎兒時(shí)，會(huì)刺激胎兒，使其活動(dòng)加劇，這些都會(huì)造成檢測結(jié)果的誤差；此外，胎心監(jiān)護(hù)還可采用聽診器的方式，例如使用高靈敏度的聽診器在孕婦腹部適當(dāng)位置處聽胎心音，這種方法是被動(dòng)的檢測胎心音，對胎兒不會(huì)產(chǎn)生任何影響，但是，由于胎心音是一種微弱的低頻非線性、非平穩(wěn)生理信號，主頻段在20-200HZ內(nèi)，普通的聽診器不適用，高靈敏度的聽診器又太昂貴，而且，采用聽診器的方式尋找胎心位置比較困難，難以普及。同時(shí)，胎心音在通過羊水、子宮等孕婦腹部組織和器官向外傳播時(shí)，會(huì)受到外界噪聲，胎動(dòng)，孕婦的心音，孕婦腹部血流音、腸鳴音等的干擾，使得在孕婦腹部采集得到的胎心音信號非常復(fù)雜，而現(xiàn)有的超聲多普勒方式和聽診器方式對采集到的包含噪聲的胎心音信號的處理方法比較簡單，處理結(jié)果的誤差較大。
[0006]因此，如何既能在采集胎心音信號時(shí)不會(huì)對胎兒產(chǎn)生影響，且采集方法簡單易行、價(jià)格低廉，又能對采集到的胎心音信號進(jìn)行良好處理，減少處理結(jié)果的誤差，成為了行業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種既不會(huì)在采集胎心音信號時(shí)會(huì)對胎兒產(chǎn)生影響，又能對采集到的胎心音信號進(jìn)行良好處理的胎心音信號檢測與處理裝置。
[0008]解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:
[0009]所述胎心音信號檢測與處理裝置包括信號檢測單元和信號處理單元，所述信號處理單元包括處理子單元、特征識別子單元和計(jì)算子單元，
[0010]所述信號檢測單元與信號處理單元中的處理子單元相連，用于從孕婦腹部采集胎心音聲信號，將所述胎心音聲信號轉(zhuǎn)換成胎心音電信號后發(fā)送至處理子單元；
[0011]所述處理子單元還與特征識別子單元相連，用于對所述胎心音電信號進(jìn)行除噪處理，提取除噪處理后的胎心音電信號的信號包絡(luò)，并將所述信號包絡(luò)發(fā)送至特征識別子單元;
[0012]所述特征識別子單元還與計(jì)算子單元相連，用于在所述信號包絡(luò)中分別識別出各個(gè)第一心音波形的位置和各個(gè)第二心音波形的位置，并發(fā)送至計(jì)算子單元；
[0013]所述計(jì)算子單元用于根據(jù)所述信號包絡(luò)中各個(gè)第一心音波形的位置和各個(gè)第二心音波形的位置，分別計(jì)算每相鄰兩個(gè)第一心音波形的起始點(diǎn)/結(jié)束點(diǎn)之間的時(shí)長，和每相鄰兩個(gè)第二心音波形的起始點(diǎn)/結(jié)束點(diǎn)之間的時(shí)長，得到多個(gè)基于第一心音的心率值和多個(gè)基于第二心音的心率值，對所述多個(gè)基于第一心音的心率值和多個(gè)基于第二心音的心率值求平均以得出胎心率。
[0014]優(yōu)選地，所述信號檢測單元包括耦合聲腔和聲電轉(zhuǎn)換子單元，
[0015]所述耦合聲腔的一端與孕婦腹部接觸，另一端與聲電轉(zhuǎn)換子單元相連，用于采集胎心音聲信號并傳送給聲電轉(zhuǎn)換子單元；
[0016]所述聲電轉(zhuǎn)換子單元與信號處理單元中的處理子單元相連，用于將所述胎心音聲信號轉(zhuǎn)換成胎心音電信號后發(fā)送至處理子單元。
[0017]優(yōu)選地，所述信號檢測單元還包括前置放大器和抗混疊濾波器，
[0018]所述前置放大器分別與聲電轉(zhuǎn)換子單元和抗混疊濾波器相連，用于對聲電轉(zhuǎn)換子單元輸出的胎心音電信號進(jìn)行放大處理，并將放大處理后的胎心音電信號發(fā)送至抗混疊濾波器；
[0019]所述抗混疊濾波器分別與前置放大器和信號處理單元中的處理子單元相連，用于濾除前置放大器輸出的放大處理后的胎心音電信號中的高頻噪聲，并將濾除高頻噪聲后的胎心音電信號發(fā)送至處理子單元。
[0020]優(yōu)選地，所述信號處理單元還包括顯示子單元，
[0021]所述顯示子單元與計(jì)算子單元相連，用于顯示計(jì)算子單元輸出的胎心率。
[0022]優(yōu)選地，所述信號處理單元還包括編碼子單元和播放子單元，所述編碼子單元分別與處理子單元和播放子單元相連，
[0023]所述處理子單元還用于將除噪處理后的胎心音電信號發(fā)送至編碼子單元；
[0024]所述編碼子單元用于將除噪處理后的胎心音電信號通過數(shù)字編碼成音頻文件，并將所述音頻文件發(fā)送至播放子單元；
[0025]所述播放子單元用于播放所述音頻文件。
[0026]優(yōu)選地，所述信號處理單元還包括存儲(chǔ)子單元，
[0027]所述存儲(chǔ)子單元與編碼子單元和/或計(jì)算子單元相連，用于存儲(chǔ)編碼子單元輸出的音頻文件，和/或，計(jì)算子單元輸出的胎心率。
[0028]優(yōu)選地，所述信號處理單元還包括交互子單元，
[0029]所述交互子單元分別與編碼子單元和/或計(jì)算子單元相連，用于將編碼子單元輸出的音頻文件，和/或，計(jì)算子單元輸出的胎心率發(fā)送至其它設(shè)備。
[0030]優(yōu)選地，所述交互子單兀與其它設(shè)備之間的信號傳輸方式為:NFC傳輸方式、ZigBee傳輸方式、W1-Fi傳輸方式、藍(lán)牙傳輸方式、由NFC進(jìn)行引導(dǎo)配對的Zig