[发明专利]胎儿脉搏血氧饱和度监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种系统和方法用来监测胎儿脉搏血氧饱和度。并且更具体地涉及用于在孕妇体外测量胎儿的血流的脉搏血氧饱和度的系统和方法。

背景技术

怀孕后期，以及临产和生产阶段，对胎儿会是一个危险的时间阶段。如果胎儿脐带变得扭曲处于不利的位置，胎盘过早分离，或者某些孕妇和胎儿的疾病，可导致胎儿血液中含氧量不足，进而引起胎儿脑损伤或死亡。临床医学上用脉搏血氧饱和度这一生理指标来间接监测人体，包括胎儿血液中的含氧量。

胎儿心率监护仪目前被用于胎儿生理状态的监护，但这只是一个间接的监护手段。胎儿的血氧饱和度水平是更直接反映胎儿生命状态的生理指标。但由于没有有效的非侵入方式检测胎儿的血氧饱和度的仪器设备，医护人员往往只能依靠胎儿心率监护仪器。由于缺乏对胎儿整体状态的充分认识，紧急的医疗决策，比如什么时候开始紧急剖腹产，必须在没有完整知识的情况下做出。作为一个实际问题，医生往往过于小心，造成许多不必要的剖腹产，以及随之而来的高额的医疗费用和孕妇分娩并发症。

因此，提供一种非侵入方式的监测胎儿的血氧饱和度的方法，并且把对胎儿的心率和胎儿的血氧饱和度这两个重要的胎儿生理参数同时提供给医护人员，对胎儿、孕妇和社会具有很高的实用意义。

发明内容

本发明是一种方法和装置，以非侵入方式测量在怀孕期间的胎儿的脉搏血氧饱和度水平。

本发明的一方面提供一种胎儿脉搏血氧饱和度监测系统，包括：置放在孕妇体外的胎儿脉搏血氧饱和度光电传感器，所述胎儿脉搏血氧饱和度光电传感器能够发射两个或两个以上的不同波长的光，所述两个或两个以上的不同波长的光的至少一部分通过胎儿组织或者被胎儿组织反射，并且所述胎儿脉搏血氧饱和度光电传感器能够接收透射过胎儿组织或从胎儿组织反射回来的光作为与胎儿脉搏血氧饱和度相关的光信号；置放在孕妇体外的测量装置，所述测量装置能够监测孕妇脉搏血氧饱和度光信号、孕妇心率信号和胎儿心率信号中的一个或更多个信号；信号处理系统，其能够根据与胎儿脉搏血氧饱和度相关的光信号，并且根据所述的孕妇脉搏血氧饱和度光信号、孕妇心率信号和胎儿心率信号中的一个或更多个信号，来计算胎儿脉搏血氧饱和度。

本发明的另一方面提供一种胎儿脉搏血氧饱和度监测方法，包括以下步骤：通过置放在孕妇体外的胎儿脉搏血氧饱和度光电传感器发射两个或两个以上的不同波长的光，所述两个或两个以上的不同波长的光的至少一部分通过胎儿组织或者被胎儿组织反射，并且通过胎儿脉搏血氧饱和度光电传感器接收透射过胎儿组织或从胎儿组织反射回来的光作为与胎儿脉搏血氧饱和度相关的光信号；通过置放在孕妇体外的测量装置监测孕妇脉搏血氧饱和度光信号、孕妇心率信号和胎儿心率信号中的一个或更多个信号中的一个或多个信号；根据与胎儿脉搏血氧饱和度相关的光信号，并且根据所述的孕妇脉搏血氧饱和度光信号、孕妇心率信号和胎儿心率信号中的一个或更多个信号，计算胎儿脉搏血氧饱和度。

根据本发明的该胎儿脉搏血氧饱和度监测系统和方法将传感器或测量装置，包括胎儿脉搏血氧饱和度光学传感器、胎儿心率传感器、孕妇的脉搏血氧饱和度光信号传感器和/或孕妇的心率信号传感器置放在孕妇体外，孕妇腹部是一个最佳位置选择。与胎儿脉搏血氧饱和度相关的信号通过置放在孕妇体外的胎儿脉搏血氧饱和度光学传感器来获取。此光学传感器能够产生和接收检测组织的穿透或反射光，此胎儿脉搏血氧饱和度光学传感器被定向安装，光束至少一部分通过含有胎儿的子宫。胎儿脉搏血氧饱和度光学传感器收集的胎儿光信号含有孕妇和胎儿血红蛋白吸收信号，它们叠加在各自的搏动血液流动信号上。胎儿心率通过置放在孕妇体外的胎儿心率传感器来获取。该胎儿心率传感器例如为多普勒超声装置、胎儿心电图电极、胎儿心音探测器或其他方式。

另外，孕妇的脉搏血氧饱和度光信号和孕妇的心率信号也被采集。孕妇的脉搏血氧饱和度光信号可以通过置放在孕妇身体上任何部位的孕妇光信号传感器来获取，只要其采集到的光信号不受胎儿血流光信号的干扰。孕妇的手指是一个最佳位置。如果适当定向，孕妇的腹部也可以选择。

在孕妇体外的传感器采集到孕妇的心率信号、孕妇的脉搏血氧饱和度光信号、胎儿心率信号和与胎儿脉搏血氧饱和度相关的光信号被用于进行时域和频域的处理。孕妇脉搏血氧饱和度光信号被用于滤掉孕妇信号对在胎儿脉搏血氧饱和度相关的光信号中的成分，胎儿的心率信号用来锁定和提取胎儿脉搏血氧饱和度相关的光信号。两个或两个以上波长的胎儿光信号成分被提取出来，用于胎儿血流的脉搏血氧饱和度的计算。