基于三电极的胎动监测仪的研究

发布时间：2020-06-20 10:36

【摘要】：胎儿健康状况一直以来备受家庭与社会的高度关注,胎儿的有效监护是改善胎儿健康和早期治疗的重要保障。胎动是胎儿监护的重要指标,对胎儿宫内健康状况起重要指示作用。孕妇感受计数一直以来是长期监测胎动的重要方法,但是,孕妇感受计数存在很多缺陷,不能满足现代围产医学日益精准的要求。随着生物电子技术的快速发展,采用各种传感器实现胎动监测的研究虽然也取得了一定成果,但未有一种胎动监测仪能实现实用化。基于此背景,本研究创新性地提出了一种三电极胎动的监测方法。其具体实现的方法为:用三个电极在孕妇腹部提取电信号,并对其依次进行放大、滤波等处理后,利用微处理器内带的A/D转换器实现模数转换,在微处理器的控制下将数据存储到大容量的SD卡中(为了尽量减少电磁辐射而未采用蓝牙、Wi Fi等无线传输模块)。最后通过电脑软件读出SD卡的数据并对胎动信息进行分析。本研究所完成的工作主要是三电极胎动监测仪的硬件及软件设计、调试和性能测试,具体如下:(1)胎动监测仪的研制。硬件方面:根据实际需要,三电极由位于孕妇腹部肚脐和其上、下各2~3cm处的三个电极组成。电极导线将电极与前置放大器连接起来,经过前置放大器放大后,信号进入50HZ陷波和带通滤波。然后,信号再经两片可编程放大器PGA进行放大后进入微处理器进行模数转换及其相关处理。最后,将各信号数据存储到大容量的SD卡。软件方面:首先,需要控制各个可编程器件按需求的模式工作。然后,设置ADC采样频率将信号读取到微处理器的寄存器。最后,经过数据处理后,将信号输出到SD卡存储。(2)仪器的调试及性能测试。使用信号发生器和示波器对仪器的各个模块分别进行测试,然后,对仪器的整体性能进行测试,最后,采集四个孕妇的腹部信号,将采集数据与孕妇感受进行对比测试。
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TH783
【图文】：

框图,仪器,硬件结构,框图

重庆医科大学硕士研究生学位论文3 仪器的整体设计3.1 硬件电路的整体设计根据仪器系统设计方案，仪器硬件整体设计如图 1.1 所示，该仪器设计主要由心电电极、模拟信号处理部分和数字信号处理部分三部分组成。采集器使用三个心电电极，模拟信号处理部分主要用于对采集信号进行放大和滤除高频、直流干扰，数字信号处理部分主要对各模块进行控制和对采集信号进行处理、存储等。本仪器供电单元由可充电锂电池及转换电源模块组成，提供仪器各模块所需电压，可连续供电时间长。另外，为了尽可能减少电磁辐射，本仪器不采用 WiFi、蓝牙等无线通信，而是采用使用方便的 SD 卡（可兼容多种 SD 卡，采用高容量存储卡，可连续存储几个月的数据）作为数据存储，以供进一步的分析。

流程图,整体设计,软件程序,流程图

重庆医科大学硕士研究生学位论文算、格式和校准等处理。采集需要同时进行，根据 10ms 就需要采样一次。而所以这就需要两个程序分思路为：首先，对各需求，在主程序中等待，若达的流程图如图 1.2 所示。

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