[发明专利]一种胎心信号采集的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及医用监护领域，具体是胎儿监护技术领域，尤其涉及一种胎心信号采集的方法及装置。

背景技术

现在广泛应用于产科临床的超声多普勒胎儿监护仪，利用了声音的一个的特性——多普勒原理，即是指声音遇到运动物体反射的回声会发生频率偏移，偏移量与运动物体的速度成比例。设超声换能器发射的超声波为，运动物体的速度为，是运动物体与超声之间的夹角，与角频率对应的频率。运动产生的多普勒频移公式为：

 

其中：

          为超声波的频率；

为界面的速度，为时间；

为界面与超声之间的夹角；

为超声波在器官内的传播速度；

为多普勒效应产生的频率偏移量；

           “+”表示运动物体朝向声源运动使得频率增加，而“-”表示运动物体背向声源运动使得频率降低。

普通的超声多普勒胎儿监护仪一般具有：信号发生单元，超声发射单元，超声接收单元、移相单元、解调单元、增益控制单元、过零检测单元控制计算单元等等部分，普通的超声多普勒胎儿监护仪工作时一般采用如下步骤：

启动装置，由信号发生单元产生一定频率的正弦波信号，其中为信号幅度，角频率，为时间,并通过超声发射单元发射到孕妇腹部；

超声接收单元再接收胎儿心脏反射回的含频率偏移的超声回波信号为，其中为信号幅度频率偏移量为；

然后在解调单元中将回波信号与发射信号做乘法运算，由三角函数积化和差公式可得两种频率的信号，一种是频率为2倍附近的信号（一般为几兆赫兹），一种是频率为偏移量的信号（一般为几百赫兹），两者频率相差很大。所述三角函数积化和差公式如下：

再由低通滤波器将高频信号滤除掉，得到频率偏移信号：

由于胎儿心脏跳动对应的心壁、瓣膜速度在一定范围内，控制计算单元对上述的信号经过增益控制单元、过零检测单元的放大、滤波能够辨认出由胎心反射的回声，控制计算单元得到包络信号，胎儿监护仪还利用这个回声周期，进行分析和处理为医生提供中间处理参考数据。

一次心跳是由心壁和瓣膜活动时产生的一系列运动组成的，监护仪有可能接收到所有这些运动器官的回声信号。但是，胎心跳动的形态在某些特殊情况下会造成监护仪的胎儿心率采集错误，比如当胎心率升高到180次每分钟或更高时，心脏运动逐渐变得很密集，两次心跳所产生的回波信号在幅度和形态上都非常接近，类似一次心跳的收缩和舒张，以致超声监护仪有可能对信号处理出错，将两次单独心跳的心脏运动采集成一次心跳，这样监护出来的胎心率就是实际胎心率的一半，表现为心动过速时胎心率基线的突然大幅降落，接近为原数值的一半；而当胎心率降低到90次每分钟或者以下时，心脏收缩和舒张间隔逐渐变得很长，而且收缩和舒张所产生的回波信号在幅度和形态上都非常接近，以致超声监护仪有可能对信号处理出错，将一次心跳的收缩和舒张两次心脏运动采集成两次单独的心跳，这样监护出来的胎心率就是实际胎心率的两倍，称为翻倍，表现为胎儿心率基线的突然变化、剧烈减速或心搏徐缓时心率的大跳跃（如说明书附图图7所示）。这在产科胎心监护业界内被称为超声多普勒胎儿监护仪的原理性缺陷。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明的目的即在于一种胎心信号准确采集的方法及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种胎心信号采集的方法，包括如下步骤：

步骤1，启动装置，产生一定频率的正弦波发射信号，并发射到孕妇腹部，其中角频率；

步骤2，接收胎儿心脏反射回的含频率偏移的超声回波信号，该超声回波信号为：，其频率偏移量为；