CN113940676A - 一种便携式胎心监护设备及胎心监护系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种便携式胎心监护设备及胎心监护系统，该便携式胎心监护设备包括心电传感器和主机，所述主机包括主控模块、电源管理模块、信号采集前端、运动监测模块、控制模块和通信模块；所述信号采集前端与所述心电传感器连接，所述信号采集前端、通信模块、控制模块、运动监测模块和电源管理模块均与所述主控模块连接。本发明所提供的便携式胎心监护设备体积小巧，可以提供长时程的数据采集。设备穿戴方便不会对用户的行动带来干扰。能够同时监护胎儿和母体的心电状态，同时能对母体的运动状态进行监护，对发生的意外情况能及时上报远程云服务平台。

Description

一种便携式胎心监护设备及胎心监护系统

技术领域

本发明涉及胎心监护技术，尤其涉及一种便携式胎心监护设备及胎心监护系统。

背景技术

伴随着科技的发展，胎心监护系统越发广泛的应用于保障围产安全、减少孕期风险中。胎心监护是孕晚期的一项重要检查，可以相对客观明确的反应胎儿宫内安危情况。胎心监护是正确评估胎儿宫内的状况的主要检测手段，对及早发现胎心异常和及时处理、降低围产儿死亡率起重要作用。

胎儿心电图是一种无创监测胎儿在子宫内健康状况的重要方法，是简便而敏感的胎儿监护项目之一。孕妇从妊娠18周及以后就可以做这项检查了。通过胎儿心电图检查，可记录胎儿正常或异常的心电波形、胎心快慢及变化、有无早搏等心律失常，因此它比胎心监护更敏感，更能体现胎儿心脏是否处于缺氧或缺血状态，是早期诊断胎儿窘迫的敏感指标。现有的胎儿心电图设备大多体积庞大无法给围产期孕妇提供长时程可穿戴的监护。

传统的胎心监护方式存在诸多缺点：(1)传统的胎儿监护系统孕妇定期到医院监测，花费时间长，需要相对多的医护资源，并且其纸质的监护数据不利于存档和临床研究分析。(2)传统的胎心监护方式多使用基于超声多普勒原理的监护设备，此类设备本身能获取到的胎儿心脏活动信息有限不利于医护人员进行全面分析，其次超声多普勒胎心仪是向胎儿发射一束超声波，利用超声波的反射原理测胎心。超声波形的温热效应和空化作用所产生的影响目前还未知。(3)传统的胎心监护设备体积庞大不利于孕妇穿戴，续航时间短做不到对于高危孕妇群体的全天候的监护。(4)现有的便携式胎儿心电监护设备多为单一监护设备缺乏远程平台支持，无法实时的与医院对接起到出现问题及时问诊的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式胎心监护设备，该设备穿戴方便，可提供长时间的数据采集。

本发明的另一目的在于提供一种胎心监护系统，通过相应的数据传输终端和云平台，能够将便携式胎心监护设备采集到的数据进行上传、管理、存储和分析等。

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

根据本发明的一方面，提供了一种便携式胎心监护设备，包括心电传感器和主机，所述主机包括主控模块、电源管理模块、信号采集前端、运动监测模块、控制模块和通信模块；所述信号采集前端与所述心电传感器连接，所述信号采集前端、通信模块、控制模块、运动监测模块和电源管理模块均与所述主控模块连接。

在一实施例中，所述心电传感器与所述主机可分离式连接。

在一实施例中，所述心电传感器为一体式贴片柔性心电传感器。

在一实施例中，所述信号采集前端为高性能多通道ADC，所述信号采集前端用于心电信号的放大和噪声过滤，并被配置为能够输出三通道高精度24 比特心电数据。

在一实施例中，该设备还包括充电器，所述充电器用于给所述主机充电。

在一实施例中，所述运动检测模块包括陀螺仪和加速度计，所述运动检测模块用于获取用户运动状态数据。

根据本发明的第二方面，提供了一种胎心监护系统，包括：

如上述任一实施例所述的便携式胎心监护设备；

数据传输终端，用于实时上传数据；以及

远程云服务平台，用于保存数据、提供可视化管理界面、分析判断和发出预警。

在一实施例中，所述数据传输终端还用于对数据进行分析处理、用户告警、显示心电数据和/或分析心电状态信息。

在一实施例中，所述数据传输终端包括：

终端数据传输模块，用于与所述便携式胎心监护设备进行通信，实时接收心电数据；

终端通信模块，用于实时与所述远程云服务平台建立连接传输数据；

终端数据存储模块，用于保存心电数据以及在便携式胎心监护设备与远程云服务平台断联时缓存数据；

终端计算模块，用于本地对数据进行分析处理和获取有效心电分析数据；

终端电源模块，用于给所述数据传输模块、通信模块、数据存储模块和计算模块提供电力。

在一实施例中，所述远程云服务平台包括：

平台数据存储模块，用于保存所有用户的心电数据；

平台计算模块，用于进行数据计算；

平台服务模块，用于进行数据处理和分发；以及

医院监护子平台，用于进行医生的登录操作管理，用户数据展示，用户数据分析，用户数据告警，实时用户问诊功能。

本发明实施例的有益效果是：本发明所提供的便携式胎心监护设备体积小巧，可以提供长时程的数据采集。设备穿戴方便不会对用户的行动带来干扰。能够同时监护胎儿和母体的心电状态，同时能对母体的运动状态进行监护，对发生的意外情况能及时上报远程云服务平台。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是本申请实施例的系统组成示意图；

图2是本申请实施例的便携式胎心监护设备的框架示意图；

图3是本申请实施例的数据传输终端模块示意图；

图4是本申请实施例的远程云服务平台模块示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。

如图1所示，本申请实施例提供了一种远程胎心监护系统，包括数据采集终端100、数据传输终端200以及远程云服务平台300。数据采集终端100 采集到的心电数据，经由数据传输终端200拓传，保存到远程云服务平台300 以进行实时监护。

在本实施例中，数据采集终端100为如图2所示的便携式胎心监护设备。该设备包括心电传感器1和主机2，主机2包括主控模块5、电源管理模块3、信号采集前端4、运动监测模块7、控制模块6和通信模块8。其中，信号采集前端4与心电传感器1连接，信号采集前端4、通信模块8、控制模块6、运动监测模块7和电源管理模3块均与主控模块5连接。

电源管理模块3负责主机2各模块电源及供电管理、电池充放电以及功耗控制。主控模块5负责整机的逻辑控制、数据获取、数据压缩和数据存储。控制模块6提供给用户进行操作和状态指示，控制模块6包含有控制面板、开机按键以及指示灯等常见控制结构。

在可能的实施例中，心电传感器1为一体式贴片柔性心电传感器，通过定位扣与主机进行方便连接。由于使用柔性材料制作，从而具有防水耐弯折的特点，贴于人体表面不会影响人体运动，佩戴舒适。在本实施例中，心电传感器1包含有5个电极。对应地，信号采集前端4拥有五个通道连接心电传感器1。信号采集前端为高性能多通道ADC(模数转换器)，负责心电信号(包含孕妇腹部不同部位的混合心电信号)的放大和噪声过滤，并被配置为能够输出三通道高精度24比特的心电数据。

运动检测模块7包含陀螺仪和加速度计，负责获取用户运动状态数据。蓝牙通信模块用于连接数据传输终端，进行高速数据传输，能够实现250hz 3 通道24bit的心电数据实时传输。

在可能的实施例中，该便携式胎心监护设备还包含有充电器9，充电器9 可通过磁吸头与主机2连接进行充电，也可通过充电底座与主机2连接进行充电，对于具体充电方式本申请不作限制。

使用上述便携式胎心监护设备时，首先将贴片式心电传感器贴于人体表面采集心电数据；长按按键开机进入工作状态，指示灯会指示设备工作状态；采集到的信号经过主机中的高性能adc芯片进行数据滤波处理和放大；处理后的心电数据经由高性能的压缩算法压缩处理；压缩后的数据存储在nand flash中设备可存储14天以上的心电数据；在采集心电信号的同时，运动传感器采集运动数据，包含3轴加速度数据和三轴陀螺仪数据。当设备连接数据传输终端或者手机app后设备将数据通过蓝牙等通信方式输出。

基于上述便携式胎心监护设备，本申请实施例还提供了一种胎心监护系统，包括：上述的便携式胎心监护设备；数据传输终端，用于实时上传数据；以及远程云服务平台，用于保存数据，提供可视化管理界面，分析判断并发出预警。

需要说明的是，数据传输终端既可以是专用的数据传输设备，也可以是安装有应用程序的手机、平板电脑等移动终端。

如图3所示，数据传输终端200可以包括终端数据传输模块201、终端数据存储模块202、终端计算模块203、终端通信模块204和终端电源模块 205；终端数据传输模块201用于与便携式胎心监护设备进行通信，实时接收心电数据；终端数据存储模块202用于保存心电数据，在便携式胎心监护设与云服务平台断联时缓存数据；终端计算模块203用于本地对数据进行分析处理，获取有效心电分析数据；终端通信模块204用于实时与远程云服务平台建立连接传输数据；终端电源模块205用于给终端数据传输模块201、终端数据存储模块202、终端计算模块203、终端通信模块204提供电力。

其中，终端数据传输模块201可以为蓝牙传输模块，终端通信模块204 可以通过4g等通信方式与远程云服务平台建立连接，实时将数据上传到远程云平台。终端电源模块205可采用大容量电池，以支持长时间工作。

数据传输终端200在开机时会自动检索周围的胎儿心电设备并建立连接，查询设备端是否存储有历史数据。查询到设备历史数据后与设备建立传输链路，接收历史数据。同时接收设备工作时的实时数据，实时数据包含胎儿母体的混合心电信号以及运动传感器采集的运动数据。数据传输终端200 使用胎儿母体信号分离算法对胎儿及母体心电信号进行分离，同时对运动数据进行分析，监护母体的运动状态。数据传输终端200将整理后的数据存储在数据储存单元。在数据传输终端200与远程云平台建立连接后，实时将数据上传到远程云平台，连接断开时终端本地缓存数据。

在用户无法使用手机时，可采用上述专用的数据传输终端设备作为替代，更加方便可靠。

容易理解地，数据传输终端也可以通过在手机等终端安装应用程序(app) 来实现，从而更加便捷和可视化。该app应包含实时查看、保存、分析、上传胎儿和母体心电数据功能，并应兼容android和ios平台。在可能的实施例中，该app还带有用户告警功能，出现胎儿及母体异常状态可同时向云端平台和用户发出告警。此外，该app还可承担一部分数据分析存储功能，可对胎儿母体心电状态作出分析提供可视化数据展示。数据存储功能可在断网情况下提供数据缓存，防止数据丢失。

如图4所示，远程云服务平台300包括平台数据存储模块301、平台计算模块302、服务模块303和医院监护子平台304。其中，平台数据存储模块301用于保存所有用户的心电数据；平台计算模块302用于进行数据计算；平台服务模块303用于进行数据处理和分发；医院监护子平台304用于进行医生的登录操作管理、用户数据展示、用户数据分析、用户数据告警以及实时用户问诊功能。

远程云服务平台300在工作时，能够远程连接数据传输终端，接收用户心电及运动数据；对信息进行分析处理存储，供医院及用户调用；提供可操作的web界面供医院进行用户监护管理；并且可提供医院端的大屏展示功能，方便进行用户监护管理。此外，远程云服务平台300还能够对医生的登录、操作进行管理，提供便捷可视化的心电图展示供医生分析诊断。可提供数据分析功能多可能出现的异常情况进行告警，防止出现监护空缺。还可提供使用孕妇和医生之间的问诊功能，方便沟通。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

以上所述仅为本申请的较佳实例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式胎心监护设备，其特征在于，包括心电传感器和主机，所述主机包括主控模块、电源管理模块、信号采集前端、运动监测模块、控制模块和通信模块；所述信号采集前端与所述心电传感器连接，所述信号采集前端、通信模块、控制模块、运动监测模块和电源管理模块均与所述主控模块连接。

2.根据权利要求1所述的便携式胎心监护设备，其特征在于，所述心电传感器与所述主机可分离式连接。

3.根据权利要求2所述的便携式胎心监护设备，其特征在于，所述心电传感器为一体式贴片柔性心电传感器。

4.根据权利要求1所述的便携式胎心监护设备，其特征在于，所述信号采集前端为高性能多通道ADC，所述信号采集前端用于心电信号的放大和噪声过滤，并被配置为能够输出三通道高精度24比特心电数据。

5.根据权利要求1所述的便携式胎心监护设备，其特征在于，还包括充电器，所述充电器用于给所述主机充电。

6.根据权利要求1所述的便携式胎心监护设备，其特征在于，所述运动检测模块包括陀螺仪和加速度计，所述运动检测模块用于获取用户运动状态数据。

7.一种胎心监护系统，其特征在于，包括：

如权利要求1～6任一所述的便携式胎心监护设备；

数据传输终端，用于实时上传数据；以及

远程云服务平台，用于保存数据、提供可视化管理界面、分析判断和发出预警。

8.根据权利要求7所述的胎心监护系统，其特征在于，所述数据传输终端还用于对数据进行分析处理、用户告警、显示心电数据和/或分析心电状态信息。

9.根据权利要求7所述的胎心监护系统，其特征在于，所述数据传输终端包括：

终端数据传输模块，用于与所述便携式胎心监护设备进行通信，实时接收心电数据；

终端通信模块，用于实时与所述远程云服务平台建立连接传输数据；

终端数据存储模块，用于保存心电数据以及在便携式胎心监护设备与远程云服务平台断联时缓存数据；

终端计算模块，用于本地对数据进行分析处理和获取有效心电分析数据；

终端电源模块，用于给所述数据传输模块、通信模块、数据存储模块和计算模块提供电力。

10.根据权利要求7所述的胎心监护系统，其特征在于，所述远程云服务平台包括：

平台数据存储模块，用于保存所有用户的心电数据；

平台计算模块，用于进行数据计算；

平台服务模块，用于进行数据处理和分发；以及

医院监护子平台，用于进行医生的登录操作管理，用户数据展示，用户数据分析，用户数据告警，实时用户问诊功能。

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