便攜臺式都卜勒胎心儀的製作方法
2023-06-09 05:38:21
專利名稱：便攜臺式都卜勒胎心儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種便攜臺式都卜勒胎心儀。
超聲都卜勒胎心儀是圍產期胎心率檢測及胎兒監護的重要工具，在臨床上應用廣泛。目前市場上常見的一種胎心儀，是通過喇叭直接放大經過處理的胎兒心跳聲音。這種胎心儀或者僅僅提供胎心音，醫務人員使用時需自備時鐘計數；或者將數字電子鐘配備在儀器上，醫務人員在使用時自己掌握計時的時間長度。由於醫務人員在檢測胎兒心率時的傳統習慣是選取10或15秒的時間長度，計數胎兒的心跳次數，再將其折算為1分鐘時間的數值。醫務人員在選取時間段時，會由於段邊界的不精確性帶來總體檢測數據的不精確，極大地影響了臨床診斷的準確性。另一種是在胎心儀的基礎上，採用數顯技術顯示胎心率數據，具有更加直觀、方便的優越性。但是，現有的帶有數顯的都卜勒胎心儀，僅僅採用單數顯的方式，即只能顯示胎兒心率的瞬時值。由於胎兒信號易受母體因素影響的自身特點，胎兒心率瞬時值的變化可能較大，表現為數顯的跳變幅度可能較大，給醫務人員對胎兒心率的判斷和記錄帶來不便，也不符合醫務人員檢測胎兒心率的臨床習慣。
本實用新型的目的旨在提供一種計數準確、顯示直觀、操作方便的便攜臺式都卜勒胎心儀，以克服現有技術的不足之處。
按此目的設計的一種便攜臺式都卜勒胎心儀，包括探頭、胎兒信號檢測模塊和監聽器，其結構特徵是還設置有採用集成晶片控制的秒時鐘計數器和LED顯示器。
所述胎心儀還設置有每間隔10或15秒鐘嗚笛一次的報警器。採用MCS-51系列單片機晶片89C2051作為秒時鐘計數器的控制晶片，且與胎心儀電路之間相互獨立。
按此目的設計的另一種便攜臺式都卜勒胎心儀，包括探頭、胎兒信號檢測模塊、監聽器和能顯示胎心率瞬時值的LED顯示器，其結構特徵是還設置有開關控制模塊、信號處理核心模塊及其控制的能顯示胎心率平均值的LED顯示器。
所述的LED顯示器為1或2個窗口，可同時或分別顯示胎心率的瞬時值和平均值。開關控制模塊選用MCS-51系列單片機晶片89C2051。信號處理核心模塊選用MCS-51系列單片機晶片89C51。
本產品設置有兩組三位LED顯示器，可分別顯示當前胎兒心率的瞬時值和平均值，且設置有聲光報警和音量調節功能鍵。其體積輕巧，計數準確，顯示直觀，易於操作，符合醫務人員習慣，實用性強。
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
圖1為一種胎心儀工作原理框圖；圖2為其數顯板電路原理圖；圖3為其顯示控制面板結構示意圖。
圖4為另一種胎心儀工作原理框圖；圖5為其信號放大採集電路原理圖；圖6為其數顯電路原理圖。
圖7為其顯示面板圖。
參見
圖1，本便攜臺式都卜勒胎心儀，包括探頭、胎兒信號檢測模塊、監聽器，採用集成晶片控制的秒時鐘計數器、報警器和LED顯示器。
探頭將胎兒信號轉換為電壓信號後，經信號檢測模板進行信號放大、檢波、濾波等處理，得到高靈敏、清晰的胎兒心音供醫務人員監聽。採用MCS-51系列單片機晶片89C2051及其外圍器件實現秒時鐘計數，外擴2位LED顯示器，用軟體編程實現秒時間的計數、循環和鳴笛，且與常用的胎心儀電路之間相互獨立，沒有增加同類產品硬體方面的複雜性。
參見圖2，數顯板電路圖是獨立的秒時鐘計數器的實現電路。以89C2051晶片作為秒時鐘的控制晶片，由內部軟體的程序編寫實現秒時種的計數、提示和復位功能。其D端輸入+5V整機工作總電源，E端輸出10秒或15秒鐘的提示音信號，外接儀器的監聽喇叭。LED1和LED2兩個顯示器由89C2051晶片驅動，顯示00-59的秒計數數值。W1為時鐘復位鍵，用戶可以用此鍵控制計數器清零，並重新計數。
參見圖3，當用戶開啟儀器開關6，工作指示燈1亮，在進行胎兒心音監聽的同時，計數器2從0開始數秒，顯示的計數範圍從0到59，第60秒自動復位為0，以此循環往復，直至用戶幹預為止。在計數過程中，用戶隨時按下復位鍵5，可使計數器清零，重新開始計數。為了滿足醫務人員的臨床習慣，當開啟報警開關3時，秒時鐘計數器每10或15秒鐘鳴笛一次，提示用戶記錄胎兒心跳數據。儀器充電時，充電指示燈4亮。
參見圖4，這種便攜臺式都卜勒胎心儀，包括探頭、胎兒信號檢測模塊、監聽器、信號處理核心模塊、功能鍵、開關控制模塊和雙數顯顯示器。
探頭將胎兒信號轉換為電壓信號後，經信號檢測模塊進行信號放大、限幅、濾波等處理，得到0～5V的胎兒信號。此信號經過開關信號核心處理晶片89C51運算、分析，在兩組LED顯示器上分別顯示胎兒心率的瞬時值和平均值。開關控制晶片89C2051集中處理有關音量調節及報警開關和電源開關的問題。
參見圖5，信號經過信號檢測模塊的前期預處理，在進入MCS-51系列單片機晶片處理之前要進行放大採集。圖中J1-4端是+5V工作電源，前端J3-1輸入的是前級處理胎心信號，經過LM324放大、及其與三極體C9013組成的比較電平自動跟蹤比較電路，後端A輸出本級處理所得的矩形波胎心信號，送入晶片處理。
參見圖6，J1-4接入+5V電路工作電源；J1-3、J2-1、J3-2、J4-2、J4-4是地。IC11晶片是信號處理器，即框圖4中89C51晶片。圖5中的後端輸出A連接到此晶片進行處理；同時，它又輸出B至圖5中前級控制比較電平跟蹤積分電路的積分常數，以便更好的採集數據，構成反饋。通過軟體程序的編寫，該晶片承擔了信號的處理、分析與計算，發現胎兒心率異常時由J2-5端輸出報警信號，並將處理所得的最後數據--胎心率的瞬時值和平均值串行輸出到顯示部分。IC9是開關控制晶片，即框圖4中89C2051晶片，它與IC10(晶片4051)組成開關控制模塊，與相關的外圍電路一起處理音量調節、報警開關和電源開關信號接音量調節按鍵SW1的觸發信號，由D7～D11音量指示燈顯示出相應的音量級別，並將J4-3輸入的胎音，根據級別調節大小後自J4-1輸出至監聽喇叭；接報警按鍵SW2的觸發信號，接口J2-3控制D1-3報警指示燈，接口J2-4控制555電路鳴笛報警；接電源按鍵SW3觸發信號，接口J1-2外接電源轉換電路，控制D12-2工作指示燈(D12-1充電指示燈由充電電路控制)，並從J2-2輸入顯示電路的電源。電路板下方是數顯部分，6個LED顯示器及其6個74LS164(IC1～IC6)組成的驅動電路分為兩組，接收信號處理晶片89C51串行輸出的數據，將胎兒心率的瞬時值和平均值顯示出來。
參見圖7，其工作情況如下開啟儀器電源按鍵7後，工作指示燈2亮，兩組LED顯示器快速顯示數字0-9進行自檢，確保儀器啟動正常。用戶將探頭選定位置並固定後，儀器開始採集數據，經過5秒鐘內部處理計算的延遲，兩組LED顯示器開始顯示數值瞬時值顯示器1即時顯示心率瞬時值；平均值顯示器4第1秒到第14秒作為秒時鐘，顯示秒的計數，第15秒顯示平均值。用戶可開啟報警開關6，此時報警指示燈8亮，儀器在檢驗過程中發現胎兒心率異常可聲光報警。用戶還可用音量大小調節按鍵5來調節喇叭所放胎心音量的大小，並在音量大小顯示燈3上直觀的觀察到音量值的變化。
多個LED顯示器也可以組成一個顯示窗，即瞬時值和平均值在同一個窗口顯示，由觸發開關實現在兩種顯示方式之間的切換。
權利要求1.一種便攜臺式都卜勒胎心儀，包括探頭、胎兒信號檢測模塊和監聽器，其特徵是還設置有採用集成晶片控制的秒時鐘計數器和LED顯示器。
2.根據權利要求1所述的便攜臺式都卜勒胎心儀，其特徵是還設置有每間隔10或15秒鐘鳴笛一次的報警器。
3.根據權利要求1所述的便攜臺式都卜勒胎心儀，其特徵是採用MCS-51系列單片機晶片89C2051作為秒時鐘計數器的控制晶片，且與胎心儀電路之間相互獨立。
4.一種便攜臺式都卜勒胎心儀，包括探頭、胎兒信號檢測模塊、監聽器和能顯示胎心率瞬時值的LED顯示器，其特徵是還設置有開關控制模塊、信號處理核心模塊及其控制的能顯示胎心率平均值的LED顯示器。
5.根據權利要求4所述的便攜臺式都卜勒胎心儀，其特徵是所述的LED顯示器為1或2個窗口，可同時或分別顯示胎心率的瞬時值和平均值。
6.根據權利要求4所述的便攜臺式都卜勒胎心儀，其特徵是開關控制模塊選用MCS-51系列單片機晶片89C2051。
7.根據權利要求4所述的便攜臺式都卜勒胎心儀，其特徵是信號處理核心模板選用MCS-51系列單片機晶片89C51。
專利摘要本實用新型涉及一種便攜臺式都卜勒胎心儀,包括探頭、胎兒信號檢測模塊、監聽器和能顯示胎心率瞬時值的LED顯示器,其還設置有開關控制模塊、信號處理核心模塊及其控制的能顯示胎心率平均值的LED顯示器。本產品設置有兩組三位LED顯示器,可分別顯示當前胎兒心率的瞬時值和平均值,且設置有聲光報警和音量調節功能鍵。其體積輕巧,計數準確,顯示直觀,易於操作,符合醫務人員習慣,實用性強。
文檔編號A61B5/02GK2467049SQ01215738
公開日2001年12月26日 申請日期2001年3月20日 優先權日2001年3月20日
發明者馮小行 申請人:順德長興超聲設備有限公司