專利名稱：新結構胎兒監護儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及了一種用于監測胎兒心率及母腹壓力的醫療診斷設備。
現有技術的胎兒監護儀一般都采取探頭探測轉換信號-前端模擬處理-后端數字處理-打印和顯示處理結果的結構。例如目前使用的HP-8040，COROWETRICS-115等胎兒監護儀，由于根據孕婦不同體型特點，要求探頭不僅在15CM的深度處遠場具有靈敏度高、波瓣寬度大，而且在5CM左右的深度處近場也具有良好的高靈敏度和寬波束，采用完全以硬件來實現心率直接相關計算法，需耗用處理單元大量的時間，則使系統的實現難度提高、造價升高。而且打印輸出一般采用熱陣打印機，這種打印機雖噪聲較小，但卻有自身造價較高，消耗熱敏打印紙的費用大且熱敏紙在高溫和潮濕的環境下不利于保存等缺點。也有少數胎兒監護儀采用熱筆記錄儀等其它記錄設備，但各種筆式記錄設備存在不易于寫字，不易于連續進紙方式和機械磨損較快等缺點，故應用也受限制。
本發明的目的在于提供一種采用快速相關算法，減少硬件開銷，造價低，消耗費用少的新結構胎兒監護儀。
本發明在結構上更多地采用了標準的個人計算機技術，以個人計算機PC/XT的母板作為整機的母板，將各個功能模塊如模擬處理板、數字處理板、顯示/鍵盤接口板及打印驅動板分別與母板進行接口。因此，可以充分和用PC/XT母板的功能，使得數據存儲能力和I/O能力都有增加，同時，系統的可擴展性也大大加強。利用個人計算機的通訊技術，監測的數據可以很容易地發送出。另外采用這種結構后，可以方便地利用點陣式打印機來取代市場上一般胎兒監護儀中所使用的熱陣打印機，這樣就可以用普通打印紙代替熱敏打印紙，這樣不僅降低了整機成本，而且降低了在使用胎兒監護儀進行監護的日常消耗。
本發明的
如下圖1是本發明的結構框圖。
圖2是本發明的數字處理板電路框圖。
圖3是本發明數字處理板與母板的通信接口。
圖4是數字處理板上的軟件流程圖。
圖5是本發明的打印機驅動軟件流程圖。
如圖1所示的結構圖，用個人計算機PC/XT的母板作為整機的母板，將各個功能模塊如模擬處理板、數字處理板、顯示/鍵盤接口及打印驅動板等分別與母板進行接口，因此可充分利用PC/XT母板的功能，使得數據存儲能力和I/O能力都有增強，同時系統的可擴展性也大大增加。圖1中的數字處理板和母板各有一片微處理器，兩個處理器各自帶有自己的存儲器，同時，各自按不同的指令工作，形成了一個多處理器系統，其中母板上的處理器進行I/O和數據管理工作，而數字處理板上的處理器則主要完成對由超聲通道輸入的原始數據進行相關計算，得到心率數據。兩個處理器之間以握手方式進行通訊，通訊的完成是靠PC/XT上的中斷來進行的。這種雙處理器的結構用于胎兒監護儀，主要是針對在處理心率數據時運用相關運算而產生的運算量過大的問題，這樣的解決方式，在硬件開銷較少的情況下提供了一條較容易實現的道路。配合圖3，數字處理板與母板的通信接口構成是由數據傳輸口、狀態讀取口和中斷申請機構來完成的，通過發出命令指示，母板啟動數字處理板的傳輸數據過程，這個過程通過數字處理板檢測其狀態口的狀態指示開始，得到母板命令，通過寫傳輸口來啟動中斷請求，使母板進入中斷服務，中斷服務過程則使母板讀取存放在數字板上的傳輸口中的數據，這個數據由于母板的狀態指示而成為可標識類的數據。通過這樣握手通信過程，達到耗時小，可靠性高、可以讀取多類數據的要求。數據傳送部份的電路主要由兩個8D的數據鎖存器，一個D觸發器和若干OR門構成，將數字板內部點線上的數據線連至數據傳輸的鎖存器的D輸入端和狀態數據鎖存器的D輸出端，將母板點線上的數據線連至數據傳輸的鎖存器的D輸出端和狀態數據鎖存器的D輸入端，D觸發器的置“1”端接系統RESET信號，在系統啟動之初將D觸發器RESET，以數字板上處理器發命令(RD與狀態口地址同時有效)從狀態鎖存器的D輸出端讀出狀態數據。然后，數字板上處理器發命令(WR與傳輸口地址譯碼)將所要傳送的數據送往數據傳輸口，同時，這個信號使D觸發器狀態反轉，Q端變為“1”，向母板發出了中斷請求申請，當母板上處理器讀出傳輸口的D輸出端時(此時母板發出的RD和口地址譯碼信號同時有效)，此信號對觸發器同時清零，從而允許下次中斷申請提出。在緊接著的動作中，母板發出命令寫狀態口(母板發出的WR與口地址同時有效)，從而將狀態送入數字板，這樣，最后完成了一次握手的數據傳遞過程。在數字處理板處理超聲通道數據時采用快速相關算法，當超聲通道的原始多普勒心率信號經A/D變換送入數字處理板后，沒有直接對這些數據進行自相關運算以求出其周期，因為如果這樣做，將會產生很大的運算量。本發明中采用了如圖4的數字處理板軟件流程，其中快速相關計算心率流程如下1.輸入適當長度的序列，這個長度由上一心率節拍的周期在不同條件下乘以一經驗系數而確定。
2.在這個序列中找出所有峰值點，用峰值點形成一個新序列。
3.對新的峰值點序列進行自相關運算。
4.在自相關運算后得到的序列中判斷有設有合理的非零最大值點，合理性的判斷由經驗判據決定。
5.對存在的合理最大值點附近的原始數據進行自相關，相關值只需5-10點，找出這里的最大值點做為周期點。
6.如果不存在合理的最大值點，則利用判據決定次最大點是否可以代替最大點。如可以進行5中的工作，如果不可以，則做出拒判的決定。
7.根據得到的心率周期，預測出下一節拍的心率周期范圍，并以此為根據，滑動移動序列輸入新數據。
在流程中，不可屏敝中斷被響應后，執行不可屏敝中斷服務程序，該程序控制數字處理板上處理器從A/D變換器中讀入四個通道的數據，流程中的以快速相關計算心率即按照上述的7個步驟進行心率計算。本發明使用了一個9針的點陣式打印機，通過一個打印驅動板，這個打印機與母板相連，數字處理板求得的心率數據首先傳送給系統母板，這個母板再將數據發送給打印驅動板，打印驅動板根據打印機的狀態信號將數據送至打印機，打印機以圖形方式和字符方式交替工作，在描繪完圖形后，不進紙就轉換方式，可使字符與圖形疊加，打印機的橫向分辨率為120點/英寸，設置的紙寬為13.3cm，走紙速度最少達到2cm/分鐘。圖5為本發明點陣打印機驅動程序。
本發明與現有技術相比，具有功能強、靈敏度高、計算快、造價低、消耗少等優點。
權利要求
1.一種新結構胎兒監護儀，采用探頭探測、前端模擬處理、后端數字處理、打印和顯示處理結果，其特征在于以微處理機PC/XT或兼容機的母板作為整機母板，將其母板分別與模擬處理板、數字處理板、顯示/鍵盤接口板及打印驅動板進行接口。
2.根據權利要求1所述的胎兒監護儀，其特征在于母板進行數據存儲和I/O管理工作;模擬處理板與超聲探頭、壓力探頭接口且將模擬信號轉換為數字信號后輸入到數據處理板，數字處理板進行數據處理工作;顯示/鍵盤接口板與作為前面板的顯示/鍵盤板相連接;打印驅動板驅動點陣式打印機。
3.根據權利要求1或2所述的胎兒監護儀，其特征在于母板和數字處理板上各有一微處理器，兩個處理器各自帶有自己的存儲器，而數字處理板上的處理器則主要完成對超聲通道輸入的原始數據進行計算、得到心率數據，兩個處理器之間以握手方式進行通訊，通訊的完成是靠PC/XT上的中斷來進行的。
4.根據權利要求3所述的胎兒監護儀，其特征在于數字處理板處理超聲通道數據時采用快速相關算法，當超聲通道的信號經A/D變換送入數字處理板后，a.對峰點值進行相關;b.在峰點值相關序列上求出合理的最大值點;c.在該點附近求出輸入序列的近似周期并預測下一周期值范圍。
5.根據權利要求3所述的胎兒監護儀，其特征在于數字處理板與母板的通訊接口是由數據傳輸口、狀態讀取口、中斷申請機構來完成，通過發出命令指示，母板啟動數字處理板的傳輸數據過程，這個過程通過數字處理板檢測其狀態口的狀態指示，得到母板命令，通過寫傳輸口來啟動中斷請求，使母板進入中斷服務，中斷服務過程則使母板讀取存放在數字處理板傳輸口中的數據。
6.根據權利要求5所述的胎兒監護儀，其特征在于數據傳送電路主要由兩個8D數據鎖存器、一個D觸發器和若干個OR門構成，數字處理板內部總線的數據線連至數據傳輸的鎖存器的D輸入端和狀態數據鎖存器的D輸出端，將母板總線上的數據線連至數據傳輸的鎖存器D輸出端和狀態數據鎖存器的D輸入端，D觸發器的置“1”端接系統RESET信號。
7.根據權利要求1所述的胎兒監護儀，其特征在于由于母板處理器的工作情況，在適當時機驅動點陣打印機，把計算的結果數據轉換為圖形。
全文摘要
本發明提供了一種用于監測胎兒心率及母腹壓力的醫療診斷設備。在裝置中采用微處理機PC/XT或兼容機的母板作為整機母板，將其母板分別與模擬處理板、數字處理板、顯示/鍵盤接口及打印驅動板進行接口。充分利用了PC/XT母板功能，提高了計算速度和靈敏度，再用點陣打印機取代熱打印機，具有造價低、日常消耗小等優點。
文檔編號A61B5/024GK1065389SQ91102198
公開日1992年10月21日 申請日期1991年4月3日 優先權日1991年4月3日
發明者康一, 沈華清, 李志光, 李慶華 申請人:深圳安科高技術有限公司