[发明专利]一种胎儿心电检测电路系统

说明书

技术领域

本发明属于家庭健康监护领域，涉及一种胎儿心电检测电路系统。

背景技术

胎儿缺氧是威胁胎儿生命的主要原因之一,统计表明至少30％的大脑麻痹和严重智力迟钝是由于胎儿在宫内缺氧导致发育不良或早产所引起的。我国弱智儿童中很大部分是由于胎儿生长过程中处于缺氧的窘迫状态而导致发育不良或早产造成的。所以围产期对孕产妇和胎儿进行监护是十分必要的，这样不仅能了解胎儿的发育状况，而且可以及时发现胎儿宫内缺氧的问题，从而采取有效措施，保障孕妇与胎儿的安全。胎儿心电监护在判断胎儿是否窘迫、预防和降低围产儿发病率和死亡率发挥重要作用，对保证优生优育，提高人口素质具有重要社会意义。

目前临床胎儿心率的检测主要采用超声方式，基于超声的特性，监测时孕妇需保持不动，行动受到限制，给监测带来了诸多不便,它们也不允许连续监测。此外，研究表明超声会对胎儿产生不良影响。而采用电极方式获取数据，则避免了这些弊端，此种方式与正常人采用电极方式获取心电原理基本一致，并且对胎儿发育没有影响，所以用非侵入式电极测量胎儿心电的方法有着广阔的前景。

虽然目前有各式各样的胎心监护仪，但是他们很多笨重繁琐、测量不方便，很多设备大，并且需要正负电源供电或者需要需要大电池经过正负电源芯片处理然后交给昂贵的模拟前端处理，电路不够简洁，胎儿心电提取的准确度不高，并且实时性不好。随着TI和ADI的专用ECG及其他生物电测量应用的集成信号调理模块的产生，特别是低功耗，低成本的前端芯片AD8232的问世，为我们提供了方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胎儿心电检测电路系统，以解决家庭监护不足的问题。其特征在于，可以通过置于孕妇胸部和腹部(包含胎儿心电信号)的单导联电极经屏蔽线采集孕妇心电并将心电信号传递给前端芯片AD8232；前端芯片AD8232可以经过低通滤波、高通滤波和工频陷波后放大处理，MSP430f5342的AD1口和AD2口采集AD8232输出端的模拟电压值，并将其模数转换成数字信号；MSP430f5342处理器将数字信号经中值滤波去除基线漂移后，经蓝牙模块HM-06发射到手机蓝牙端或者电脑PC端经自适应滤波等算法提取出胎儿心电信号，并且两通道心电数据经SPI通信交AT45DB081D存储芯片存储。

一种胎儿心电检测电路系统，包括其实际应用场景。其采用TI公司的超低功耗处理器MSP430f5342为主控芯片，采用ADI的前端芯片AD8232为采集芯片，其采集孕妇的胸部和腹部心电信号，经过低通、高通和工频陷波电路对采集的信号进行处理，将两路信号送交MSP430f5342的AD1和AD2口，模数转换为数字信号。再交处理器中值滤波处理去除基线漂移。两通道心电信号可以经存储器AT45DB081D存储，还可以经过蓝牙发送到手机APP端或者电脑端经自适应滤波算法或者模板匹配法等算法提取出显示胎儿心电信号，并且显示胎儿心电波形和心率，并对异常心电报警。其配有低功耗供电电路模块，可以很好地节约电量，实现更长时间监护。此发明为胎儿心电监护硬件电路提供了方案。

所述处理器采用TI的超低功耗处理器MSP430f5342，其为16位精简指令集，高达25M系统时钟，ROM 128K和RAM 10K，存储空间大。有丰富的IO口可供选择，具有内部基准、采样保持、和自动扫描功能的12位ADC，支持32位运算硬件乘法器，有IIC、SPI、UART等通信口；具有多个捕捉/比较寄存器的16位定时器，其可根据需要设置为4种低功耗模式，极大减少了功耗，低功耗低频内部时钟源，电源电压监控，可以减少整体电路耗电量，增加系统的工作时长，能更长时间实现监护。采用它来处理采集到的孕妇两通道心电信号。

所述前端芯片采用ADI的前端芯片AD8232，是一款用于ECG及其他生物电测量应用的集成信号调理模块。采用双极点高通滤波器来消除运动伪像和电极半电池电位。其为全集成式单导联ECG前端。其低电源电流：170μA(典型值)，共模抑制比：80dB(DC至60Hz)。有导联脱落检测功能：交流或直流选择，集成右腿驱动(RLD)放大器，单电源供电：2.0V至3.5V。可经过配置实现放大倍数可调的功能。所述低通、高通和工频陷波电路应用运放和电阻电容组成，电路简单易实现，并且工作稳定。采用两个芯片采集孕妇的胸部和腹部心电信号。

所述滤波电路，低通和高通滤波电路用来滤除掉心电信号频率(0.05HZ-100HZ)外频率，其为RC电路组成；工频陷波电路为单运放双T有源网络，其用来滤除掉心电信号中的50HZ工频干扰。