專利名稱：一種便于檢測生理行為發(fā)生的生物過濾器墊及其方法和胎動監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及醫(yī)療診斷設(shè)備及檢測生理行為發(fā)生的方法，特別涉及檢測胎動的方法。
背景技術(shù)：
胎動長期以來被視為是胎兒狀態(tài)良好的征兆，正如在《Fetal Movements In utero-AReview》一文中所討論的那樣(Sadovsky，E.，M.D.，Isr.J.Obstet.Gynecol.1992；327-36)。胎動監(jiān)測技術(shù)包括全部的從孕婦通過胎動監(jiān)測儀監(jiān)測其腹部的運動的主觀評定胎動到基于宮內(nèi)超聲波技術(shù)來“觀察”其子宮內(nèi)部。胎動監(jiān)測儀被設(shè)計來監(jiān)測在8-25赫茲的頻率范圍內(nèi)的孕婦腹部運動，這個頻率范圍是孕婦腹部固有頻率的信號。這些腹部的活動假定認(rèn)為大部分是由胎動引起的結(jié)果，而不是宮縮、呼吸運動、母體姿勢運動等等引起的結(jié)果。因此，孕婦的腹部的8-25赫茲的固有頻率在下文中被稱為“固有胎動頻率信號”(natural fetal activity frequency signature)。
一個胎動監(jiān)測儀的例子，在題為“用可動線圈傳感器(Moving-Coil Transducer)測量胎兒的運動”(Adler D.，等，IEEE Transactions on Biomedical Engineering，第BME-27卷No.12，1980年12月)的論文中有敘述，文中描述用了兩個可動線圈傳感器安置在孕婦腹部的左側(cè)和右側(cè)來測知腹部的運動。這種儀器要求有大約80分貝的電信號放大功能來監(jiān)測胎動，至少部分被用來克服傳感器的固有胎動頻率信號頻率的衰減，來抵消儀器對于電磁輻射干擾(EMI)的高靈敏度。
發(fā)明內(nèi)容
總的來說，本發(fā)明涉及的是生物過濾器墊，它在與生理行為發(fā)生相關(guān)的固有頻率信號范圍內(nèi)具有物理放大位移(displacements)的功能和便于監(jiān)測生理行為的發(fā)生。這是由具有機械共振頻率的生物過濾器墊完成的，該共振頻率最好是位于固有頻率信號范圍的中段，還有一個與其密切機械耦合的傳感器也最好調(diào)節(jié)到同樣的機械共振頻率，以便增強位移的物理放大作用，因此通過一個合適的生理活動記錄儀可以減少電信號放大的要求。
本發(fā)明應(yīng)用的傳感器最好選用共振頻率可方便調(diào)節(jié)到所需頻率范圍的傳感器，例如，可動線圈傳感器，但是，也可以應(yīng)用其它類型的傳感器。
目前，本發(fā)明設(shè)想的主要的用途基本上是為了監(jiān)測胎動，尤其是為了家用胎動監(jiān)測目的，但也可以設(shè)想本發(fā)明的生物過濾器墊可適用于運動醫(yī)學(xué)、康復(fù)醫(yī)學(xué)等等。對于胎兒監(jiān)測目的，生物過濾器墊和傳感器優(yōu)選是都分別具有相同的機械共振頻率，該頻率位于固有胎動頻率信號的中段，因此它們能產(chǎn)生20-50倍的腹部位移的物理放大作用。借助于該物理放大作用，一個調(diào)節(jié)到合適頻率的傳感器和一個胎動記錄儀共同構(gòu)成了胎動監(jiān)測儀，該胎動監(jiān)測儀只需要組合的大約45分貝的電信號的放大，而不是前面提及的Adler一文所要求的需要80分貝的電信號放大，因而自然有利于降低后者的電磁輻射干擾的靈敏度。
為了理解本發(fā)明和了解如何實際應(yīng)用，這里將描述優(yōu)選的實施例，當(dāng)然不僅僅限于這些實施例，下面參考的圖在相應(yīng)的部分做了同樣的標(biāo)號。
圖1是本發(fā)明胎動監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)選的實施例圖示，包含一個生物過濾器墊，一個傳感器，一個胎動記錄儀；圖2是孕婦腹部的固有胎動頻率信號的曲線圖；圖3是圖一中的生物過濾器墊的圖示；圖4是圖一中的生物過濾器墊沿著圖三中的虛線A-A的橫截面示圖；圖5是圖一中的生物過濾器墊的可傳遞性應(yīng)答曲線的曲線圖；圖6是本發(fā)明的胎動監(jiān)測系統(tǒng)的第二優(yōu)選實施例示意圖。
具體實施例方式
圖一顯示了一種適于家用的胎動監(jiān)測系統(tǒng)1，用來提供關(guān)于胎動的主要水平的可視信號，它是基于監(jiān)測孕婦的腹部運動，該運動具有典型的固有胎動頻率信號FS(見圖2)。胎動監(jiān)測系統(tǒng)1包括一個生物過濾器墊2可移動地緊貼于她的腹部，還有一個可動線圈傳感器3位于傳感器中央，來接收孕婦腹部運動的信號。傳感器3連接到一個用電池提供電力的信用卡狀的胎動記錄儀4，該記錄儀4有一個放大器6，和A/D轉(zhuǎn)換器7，一個信號處理器8，存儲器9，以及輸出界面11，例如，RS-232，及胎動顯示器12用于將在胎動監(jiān)測期間的胎動主要水平和基于過去信息的正常胎動水平進行比較。胎動顯示器12有3個LED一個綠色的LED13顯示的胎動正常水平，一個黃色的LED14顯示略低于胎動的正常水平，一個紅色LED16顯示顯著低于正常胎動水平。傳感器3和胎動記錄儀4有一組合的在45±5分貝數(shù)量級的電信號放大作用。
圖3顯示生物過濾器墊2有頂層17與具有回彈性的彈性約束部件(elastic restrainingmember)18組合在一起，用來使傳感器3與在其下滑行的生物過濾器墊2緊密地機械耦合，以及底層19，它有一層可剝?nèi)サ谋Ｗo襯里21(peel-off protective liner)，以便露出黏合劑表面22，使生物過濾器墊2可移開地緊密粘附在孕婦的腹部。生物過濾器墊2最好是圓形的，直徑在10cm到大約25cm范圍內(nèi)，厚度大約在1mm到5mm范圍內(nèi)。生物過濾器墊2有黏彈性內(nèi)里23，其有同中心部件用來集中從腹部運動產(chǎn)生的機械能量，傳遞到傳感器3，使其能檢測出胎兒的大部分活動即使不是全部的活動，而不只是直接傳遞到傳感器3的胎兒肢體活動(見圖4)。黏彈性內(nèi)里23可以由固體材料、凝膠材料、液體材料或它們的組合組成。生物過濾器墊2具有12赫茲的機械共振頻率，具有在固有頻率胎動信號范圍內(nèi)物理放大位移的效果(見圖5)，這同傳感器3的情況一樣。生物過濾器墊2和傳感器3的機械共振頻率可以通過敲擊它們的方式來檢驗。生物過濾器墊2和傳感器3之間的機械耦合使之能產(chǎn)生大約20-50倍的腹部位移的物理放大作用，因而加強了固有胎動頻率信號。
胎動監(jiān)測系統(tǒng)通常取代其它的傳統(tǒng)的胎動監(jiān)測方法中的孕婦主觀評定胎動。因此，按照她的胎動監(jiān)測程序，孕婦可以將可剝?nèi)サ谋Ｗo襯里從生物過濾器墊上取下，把生物過濾器墊緊緊地貼在她的腹部上，將傳感器耦合到生物過濾器墊，開始記錄她的腹部的運動情況。在通常的情況下，綠色的LED會點亮，無需采取專門的行動。如果黃色的LED或紅色的LED在胎動監(jiān)測期間點亮，她可以將胎動記錄儀保存的所有她的胎動信息資料拿給內(nèi)科專家做專業(yè)診斷。
圖6顯示的胎動監(jiān)測系統(tǒng)31類似于胎動監(jiān)測系統(tǒng)1，只是它的胎動記錄儀32是個單獨的裝置，用來與移動電話33可拆卸連接二者都用電力驅(qū)動，同時用于與遠端服務(wù)器34連接進行數(shù)據(jù)處理。為此目的，胎動記錄儀32包含一個數(shù)據(jù)壓縮處理器36來壓縮記錄下的胎動數(shù)據(jù)，再選擇性地發(fā)送到遠端服務(wù)器34，還包含一個音頻輸出37，它連接到移動電話的音頻輸入端。胎動監(jiān)測期間的結(jié)果最好由SMS傳輸，以便顯示在移動電話的顯示器38上。
雖然本發(fā)明只描述了有限的幾種實施例，但屬于本發(fā)明的變化、改動和其它的實施情況都在本發(fā)明附加的權(quán)利要求書范圍之內(nèi)。例如，生物過濾器墊可以是橢圓形的，還可以用其他的控制技術(shù)將傳感器置于生物過濾器墊的上表面。
而且，記錄儀，例如，胎動記錄儀4和36可以和傳感器集成為一個整體。
權(quán)利要求
1.一種生物過濾器墊，用于監(jiān)測生理行為的發(fā)生，該生理行為以固有頻率信號使身體的局部產(chǎn)生位移，所述的生物過濾器墊包含黏彈性內(nèi)里，用于緊密地置于身體部位上，同時它具有機械共振頻率，該機械共振頻率處在與生理行為相關(guān)的頻率信號范圍的中段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物過濾器墊，進一步包含可剝?nèi)サ谋Ｗo襯墊以便露出生物過濾器的粘合劑表面，使得生物過濾器墊可移開地緊密地粘附在身體部位上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的任何一項所述的生物過濾器墊，其特征在于所述的黏彈性內(nèi)里具有同心部件，用來集中由于身體部位在其下方的位移所賦予生物過濾器墊的機械能，將機械能傳到位于生物過濾器墊遠離身體部位那一面的頂側(cè)的中央的傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3任意一項所述的生物過濾器墊，進一步還包含在其頂側(cè)的約束部件，此約束部件使傳感器與過濾器墊的頂側(cè)可分離地緊密機械耦合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物過濾器墊，其特征在于所述的約束部件可滑動地接納所述的傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的生物過濾器墊，其特征在于該生物過濾器墊的大小和形狀符合孕婦的腹部狀況，具有在固有胎動頻率信號中段的機械共振頻率，以利于達到胎動監(jiān)測的目的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的生物過濾器墊，其特征在于該生物過濾器墊適用于單個病人單次使用。
8.監(jiān)測生理行為發(fā)生的方法，該生理行為以固有頻率信號使身體部位產(chǎn)生位移，該方法包含的步驟有(a)將生物過濾器墊緊密地置于身體部位之上，生物過濾器墊具有黏彈性內(nèi)里，具有機械共振頻率，該頻率位于與生理行為相關(guān)的固有頻率信號范圍的中段；(b)與至少一個傳感器緊密地機械耦合在生物過濾器墊的頂側(cè)，用于產(chǎn)生應(yīng)答身體部分位移的電信號；和(c)處理電信號，以便監(jiān)測生理行為的發(fā)生。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，步驟(a)包括從生物過濾器墊底側(cè)剝?nèi)タ蓜內(nèi)サ谋Ｗo襯墊的步驟，以便露出粘合劑表面，使生物過濾器墊可移開地緊密粘附在身體部位上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的任何一項所述的方法，其特征在于，步驟(b)包括使傳感器在生物過濾器墊的頂側(cè)的約束部件下面滑動。
11.根據(jù)權(quán)利要求8-10任一項所述的方法，進一步包含將身體部位在其下方的位移產(chǎn)生的機械能集中傳遞到傳感器的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求8-11任一項所述的方法，其特征在于所述的生物過濾器墊的大小和形狀適于孕婦的腹部的狀況，同時生物過濾器墊具有位于固有胎動頻率信號中段機械共振頻率，以利于達到胎動監(jiān)測的目的。
13.根據(jù)權(quán)利要求8-12任一項所述的方法，其特征在于所述的生物過濾器墊適于單個病人的單次使用。
14.胎動監(jiān)測儀，包含至少一個傳感器，用于緊密地置于孕婦的腹部，以便產(chǎn)生應(yīng)答她的腹部運動的電信號；還包含胎動記錄儀，用于處理電信號以監(jiān)測胎動的發(fā)生，其特征在于，該儀器具有大約45±5分貝的電信號放大功能。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的儀器，其特征在于，所述的胎動記錄儀包含所述的至少一個傳感器與其集成為一個整體。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的任何一項所述的儀器，其特征在于所述的胎動記錄儀有個音頻輸出界面與移動電話連接。
全文摘要
本發(fā)明便于檢測生理行為的發(fā)生，該生理行為以固有頻率信號使身體的局部產(chǎn)生位移，生物過濾器墊包含黏彈性內(nèi)里，用于緊密地置于身體部位上，同時它具有機械共振頻率，該機械共振頻率處在與生理行為相關(guān)的頻率信號范圍的中段。
文檔編號A61B5/117GK1870938SQ03826819
公開日2006年11月29日 申請日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月1日
發(fā)明者阿拉汗伯格, 本志海姆, 巴洛克邁洛維奇, 阿夫內(nèi)漢贊 申請人:標(biāo)派有限公司