一種智能乳腺及胎心檢測系統的制作方法

本發明涉及人體檢測技術領域，尤其涉及一種智能乳腺及胎心檢測系統。

背景技術：

隨著城市化，越來越多的人口融入城市，從而使得城市的資源相對非常的有限，如醫療資源；在城市的醫院看病，掛號、排隊成了非常普遍的現象；從而造成看病時間拖延，耽誤看病時間。如果能夠通過儀器自動檢測出病情則可以減少看病人次和時間，如胎心儀，乳腺檢測儀等；孕婦在懷孕期間需要定期的檢查，由于大家都處在工作期間，因此一般都安排在周末，從而造成檢查人數的扎堆，給檢查帶來很大的壓力，而目前的胎心儀為專用設備，不能隨時監測，因此需要設計一個結構簡單、操作方便可隨時攜帶的儀器。同時與其他一些影像學檢查方法相比,乳腺的超聲檢查具有無創、無痛、安全、輻射少、價格低,可反復多次檢查等特點，其對乳腺疾病可進行動態觀察,臨床上可適用于任何年齡和女性任何生理時期，包括妊娠期和哺乳期。檢查前，受檢者通常無需特殊準備，操作較為簡單，無檢查盲區。乳房超聲檢查對乳腺腫塊的診斷具有重要作用，能為臨床提供可靠的診斷依據。在觀測乳腺腫塊清晰顯示的基礎上，進一步顯示腫塊內部及周邊組織的變化等，為判斷乳腺腫塊的性質、鑒別診斷提供了有價值的參考信息。鑒于中國女性乳腺癌發病高峰較早，乳腺相對致密，超聲可作為乳腺疾病篩查的主要輔助手段之一。超聲波能夠較好地反應乳腺腫塊的形態特點，腫塊的形狀、邊界、回聲、有無血流、與周圍組織的關系，以及有無結構扭曲、皮膚有無侵犯、淋巴結是否腫大。超聲檢查后可與鉬靶攝片進行相同的分級，以供臨床醫生參考。

目前， 患者通常情況下，會采用觸診的方式初步判斷乳房是否具有硬塊。通常情況下，乳房的觸診不應該有壓痛或是任何的不適，手感適中、柔軟。一般不應該觸及腫塊，而如果腫塊觸及有壓痛，會移動，則多是考慮乳腺的增生或是腫物。出現硬塊后，患者一般才會到醫院超聲科進行更詳細、更進一步的檢查。在醫院超聲科進行檢測，需要患者到醫院進行預約、登記、排隊、檢測等等，這樣檢測不方便或者不及時。

但是乳房的觸診存在著一定的缺點，觸診時，乳房檢查的順序和采用的姿勢都會直接影響檢查的結果，對女性自身的要求較高，如果觸診采用的方式不正確，會對觸診結果造成一定的影響。同時，觸診無法確定硬物或者腫塊的深度或者大小。所以，研制一款可以讓女性或者患者在家中可以自助檢測乳腺硬塊或者腫物的便攜式醫療設備已迫在眉睫，該設備可以讓女性或者患者方便、及時的發現有無硬塊或者腫物，以及可以初步給出硬塊或者腫物的深度和大小。如發現硬塊或者腫物，及時提醒女性或者患者到相關的醫院做更詳細、更進一步的檢查，盡快確診硬塊或者腫物的類型，并根據確診結果做相應的治療，避免硬塊或者腫物更嚴重，盡早達到治愈的目的。

技術實現要素：

本發明的目的在于解決現有技術中，提供一種智能乳腺及胎心檢測系統，該檢測系統可以切換對胎心和乳腺進行檢測，使用方便。

本發明采用的技術方案為：

一種智能乳腺及胎心檢測系統，包括：

超聲振元單元，用于提供不同頻率的超聲波；

驅動電路，用于觸發超聲振元單元；

胎心回波接收器，用于接收帶有胎心信息的超聲波的胎心接收單元，并將相應的超聲波信號轉變為胎心電流信號；

乳腺回波接收器，用于接收帶有乳腺信息的超聲波的乳腺接收單元，并將相應的超聲波信號轉變為乳腺電流信號；

胎心信號處理電路，用于對胎心電流信號進行處理；

乳腺信號處理電路，用于對乳腺電路信號進行處理。

進一步地，胎心信號處理電路包括胎心濾波放大電路和超聲多普勒頻移解調電路以及音頻處理電路。

進一步地，還包括核心控制模塊，乳腺信號處理電路包括濾波放大電路和包絡檢波電路，包絡檢波電路、驅動電路分別與核心控制模塊電連接。

進一步地，乳腺回波接收器與乳腺信號處理電路之間設有隔離電路，且乳腺回波接收器與超聲振元單元集成為一體。

進一步地，核心控制模塊連接通訊接口。

本發明取得的有益效果：能夠方便女性及時在孕期隨時監測胎兒心率，及時提醒孕婦改善胎兒可能存在的缺氧或發育不良的情況。同時又能隨時檢測自身乳腺的的硬塊或者腫物，并初步確定硬塊或者腫物的深度和大小，打破傳統的觸診方式帶來的觸診要求高、診斷不準確等不便和缺點，讓女性或者患者及時發現乳房問題，盡快到相關醫院進行治療，使乳房問題得到盡早的治愈。解決女性或者患者的乳房問題，可提高其生活質量，從而使其享受更加美好的生活。

附圖說明

圖1為本發明的一種原理結構示意圖。

圖2為3M胎心連續波信號產生的電路。

圖3為產生7.5M乳腺脈沖波的PWM電路。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施對本發明作進一步的說明。

實施例：參見圖1、圖2、圖3。

一種智能乳腺及胎心檢測系統，包括：

超聲振元單元，用于提供不同頻率的超聲波；

驅動電路，用于觸發超聲振元單元；

胎心回波接收器，用于接收帶有胎心信息的超聲波的胎心接收單元，并將相應的超聲波信號轉變為胎心電流信號；

乳腺回波接收器，用于接收帶有乳腺信息的超聲波的乳腺接收單元，并將相應的超聲波信號轉變為乳腺電流信號；

胎心信號處理電路，用于對胎心電流信號進行處理；

乳腺信號處理電路，用于對乳腺電路信號進行處理。

本技術方案在實施時，通過驅動電路來選擇工作模式，驅動電路驅動超聲振元單元發出不同頻率的超聲波信號，用于檢測胎心以及乳腺，具體地，超聲振元單元的超聲振元發射部分采用寬諧振頻率的超聲壓電換能片，諧振頻率涵蓋3M到7.5MHz，驅動電路可產生兩種驅動信號，一種為3M連續正弦波，用于胎心多普勒檢測。另一種為7.5MHz 脈沖波，用于乳腺A超檢測。低頻的3M的連續波測量的深度較深。從而將胎心檢測和乳腺檢測合二為一，操作、使用方便。

其次，驅動電路包括產生3M胎心連續波信號（圖2）以及用于產生7.5M乳腺脈沖波的PWM電路（圖3），當選擇胎心功能時，控制開啟3M連續驅動電路，關閉7.5M脈沖信號電路，此時，3M晶振產生微弱的信號，經過74CH04整流后形成頻率3M振幅6V的方波，經過三極管Q1放大以及電感L1諧振后形成峰峰值約12V的3M正弦波，經過電容C3，電阻R7組成的高通濾波后，驅動探頭。當選擇乳腺檢測時，關閉3M連續驅動電路，開啟7.5M脈沖信號電路。從核心控制電路輸出的原始驅動信號經過驅動芯片ISL55110整形成兩路高低壓相反的信號，進而控制場效應管FR9210及場效應管FR9211的開閉狀態。

原始驅動信號為，OB端口輸出信號為，OA端口輸出信號為，初始狀態FR9210和FR9211均不導通，當原始驅動信號從高電平變為低電平時，FR9210和FR9211均打開，也就是FR9210的D端和S端連通，FR9211的D和S端連通，信號輸出端與FR9210相連，信號快速升到50V后，DR2也導通并接地，DR9210快速放電，快速放電過程中FR9210應關閉，避免燒壞DR2，放電過程中，輸出端由于快速放電變成0.7V，0.7V后DR2不導通，通過PR2消耗慢速放電至0V。整個信號變成高壓脈沖信號，脈沖信號通過2個導通方向相反的二極管DR1/DR3整流后，幅度小于0.7V的毛刺信號無法導通二極管，無法通過，消除了毛刺信號，通過電感、電阻及超聲探頭電容特性，組成諧振電路后，信號變成，驅動探頭發射超聲波信號。

進一步地，胎心信號處理電路包括胎心濾波放大電路和超聲多普勒頻移解調電路以及音頻處理電路。

當選擇胎心模式檢測時，超聲探頭接收換能片反射的胎心信號，通過放大濾波電路后信號被解調電路將多普勒頻移信號從放大的胎心信號中分離出來，音頻處理電路將多普勒頻移信號轉變為音頻信號，并輸出到音頻接口。胎心回波接收器可采用超聲波探頭。

當選擇胎心模式時，振元發出的連續超聲波遇到移動的物體（跳動胎心）時，反射的超聲回波會產生頻率平移現象，通過壓電效應，將聲波信號轉換為電信號，并送往放大濾波電路，最后通過聲多普勒頻移解調電路對電流信號進行解調，并發送給音頻處理電路。音頻處理電路將電信號還原為胎心聲波信號，進行播放。

進一步地，還包括核心控制模塊，乳腺信號處理電路包括濾波放大電路和包絡檢波電路，包絡檢波電路、驅動電路分別與核心控制模塊電連接。

攜帶有乳腺硬塊或腫物信息的電信號，經過濾波放大、包絡檢波等相關的處理后，會被核心控制模塊的AD轉換器采集，并轉化為有效的數字信號，預先設置兩個信號幅度閾值X、Y（X<Y），當信號幅度小于X時，認為信號對應的位置沒有異常組織，當信號幅度介于X和Y直接時，認為該處有低回聲信號，當信號大于Y時，認為該位置有高回聲信號，通過分析高低回聲信號的采樣位置W和連續采樣周期數U，再利用超聲在人體傳播速度V已經采樣率F即可計算出異常組織的深度S=W*V/2F，異常組織在該聲路徑的大小為U*V/2F。在核心控制模塊中，會對采集的數字信號進行分析，給出乳腺硬塊或腫物的深度和大小。分析后的數據通過數據傳輸接口，比如USB或者藍牙，傳輸到相應的設備。

進一步地，乳腺回波接收器與乳腺信號處理電路之間設有隔離電路，且乳腺回波接收器與超聲振元單元集成為一體。

當選擇乳腺檢測時，驅動電路對晶振產生的基準頻率進行處理后，用于驅動超聲振元。超聲振元在驅動電路的控制下，可以產生高頻的超聲波。超聲振元會通過超聲耦合劑與乳腺接觸，振元產生的高頻超聲波會通過乳腺組織進行傳播，遇到硬塊或者腫物會發射回來，超聲振元可以接收反射回來的攜帶有乳腺硬塊或腫物信息的超聲波，并將其轉化為電信號，通過發射/接收隔離電路向傳輸到濾波放大電路。發射/接收隔離電路的作用是隔離驅動電路產生的驅動脈沖和從乳腺反射回來的攜帶有硬塊或腫物信息的反射波，避免驅動脈沖和發射波相互之間的高頻干擾。

進一步地，核心控制模塊連接通訊接口。

通訊接口包括USB接口、TF卡接口等。

設置通訊接口可以將數據導出，通過USB接口可以將檢測的數據傳輸到PC機，可以長期保存數據。另外通過藍牙接口可以將檢測數據傳輸到智能終端，比如手機，用戶可以在手機上安裝專用的胎心儀和乳腺軟件，將胎心檢測的音頻數據和乳腺檢測的硬塊數據保存到手機上。同時PC上的專用軟件和智能終端的專用軟件可以對上次的胎心數據或者乳腺超聲數據進行分析，通過更直觀、更全面的方式將檢測結果展示給用戶，使用戶直截了當的獲得自己所需的信息。同時如果檢測、分析結果超出了正常的范圍，PC專用軟件或者智能終端的專用軟件可以給予用戶以提醒，讓用戶及時到相關的醫院進行更為準確、全面的檢查。

核心控制模塊包括處理器及其周邊電路。處理器可以為MCU、單片機等。核心控制模塊為現有技術。

本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。