专利名称：生物反馈式分娩物理镇痛装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及分娩辅助领域，特别涉及一种生物反馈式分娩物理镇痛装置。
背景技术：
在医学疼痛指数中，分娩疼痛(即产痛)仅次于烧灼伤痛位居第二。剧烈的产痛对产妇的身心健康及婴儿都会产生不良的影响；很多产妇由于无法忍受剧烈的产痛，甚至因为对产痛恐惧而选择剖腹产，对身体造成不必要的创伤。引起分娩疼痛的原因有很多，比如子宫阵发性收缩，拉长或撕裂子宫肌纤维，子宫血管受压等刺激上传至大脑痛觉中枢，从而使产妇感到剧烈疼痛；胎儿通过产道时压迫产道，尤其是子宫下段、宫颈和阴道、会阴部造成损伤和牵拉，导致疼痛；产妇紧张、焦虑、恐惧的心理会引起体内一系列神经内分泌反应，而使疼痛加剧。·
由于个体的差异，每个人对疼痛的承受力和感受也不同。据统计，对于分娩疼痛，约有44%的初产妇感觉疼痛难忍，甚至达到“痛不欲生”的地步，这可能是和心理因素有关。也有人觉得分娩疼痛其实并没有想象得那么不能忍受，分娩时子宫收缩时，产妇只是感到腹部和腰骶部的胀痛不适。目前分娩镇痛主要有以下几种方法(1)药物分娩镇痛药物分娩镇痛(硬膜外阻滞)止痛效果可靠，但让本是生理过程的产程变成病理过程，需要特殊操作技术；并会对胎儿产生影响，同时也会延长产程；(2)笑气(N2O,氧化亚氮)吸入属全身麻醉范畴，产妇要禁食禁饮，会抑制胎儿及新生儿的心血管和中枢神经系统；(3)拉玛泽呼吸法属于精神心理疗法的心理学止痛法；(4)自由体位，导乐陪产；(5)经皮神经电刺激(TENS)分娩镇痛。2001年，临床电生理学和美国生理治疗协会给经皮神经电刺激(TENS)作了如下定义TENS是一种应用电刺激皮肤，从而控制疼痛的方法。疼痛闸门理论是TENS的理论依据之一。TENS是一种非侵入性的方法，镇痛效果明确，不会对母体和胎儿产生副作用，是分娩镇痛的重要非药物方法之一。围绕非侵入性分娩镇痛技术，国内外已有不少的研究。
公开日为2012年9月26日的中国实用新型专利CN 202446677U描述了一种分娩镇痛系统，根据测量血压的信号判断产妇的疼痛程度，然后发出不同脉宽或强度的脉冲信号刺激腹部，舒缓神经达到镇痛作用，同时播放音乐和视频，缓解产妇紧张情绪，减轻产妇痛苦。
公开日为2011年12月28日的中国实用新型专利CN 202086950U描述了一种妇产科分娩镇痛仪，将经皮电刺激神经疗法、脉冲疗法、音乐疗法相结合，同时充分借鉴祖国医学针灸疗法，提供一种绿色、安全、有效的镇痛仪。
公开日为2004年9月29日的中国实用新型专利CN 2737391Y公开了一种分娩疼痛治疗仪，提供了一种装置能够根据使用者的设定频率产生一系列脉冲信号，经强度调节、放大后，由脉冲变压器隔离输出，作用于人体特定部位，激活人体自身的镇痛物质，从而达到镇痛目的。
公开日为1997年5月7日的中国发明专利CN 1148989A公开了一种微机监控的分娩镇痛和监护装置，整机包括镇痛电路、胎心音电路、宫缩压电路、胎动电路，同时具有镇痛和监护功能，可以声光报警，镇痛信号输出分为三路脉码调制脉冲(30(Γ600Ηζ)、低频脉冲(2 10Hz)、中频脉冲(200(Γ8000Ηζ)，由人工按键选择或根据宫缩压强度自动控制。
公开日为1996年I月3日的中国实用新型专利CN 2216389Υ公开了一种电脑分娩镇痛、监护仪，包括镇痛信号输出强度电路、胎心音监护、宫缩规律监护、记录系统等，可以按宫缩规律实现自动/手动控制镇痛信号输出强度。
公开日为2011年5月17日的美国发明专利US 7942818Β2公开了一种利用宫缩信号预测分娩疼痛发生时间的方法。上述涉及分娩镇痛方法和装置的专利文献中，对于分娩疼痛程度的判断一般基于宫缩活动的强弱宫缩越强，刺激波输出幅度越大。但是，产妇的个体差异性会导致产妇对疼痛的感觉差异巨大。同样的宫缩强度，产妇感受的疼痛程度可能不一样。而且上述专利文献涉及分娩镇痛的方法和装置的输出波形为简单脉冲信号，脉冲信号的变化只是基于脉宽、频率及强度的变化，输出信号单一，镇痛效果不理想。而且生物体易对长时间作用于机体的单一电刺激产生“耐药性”，导致原本有效的镇痛刺激信号在长时间作用后镇痛效果降低，甚至失效
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生物反馈式分娩物理镇痛装置，能够更准确的判断产妇疼痛的程度，输出更有效的镇痛电刺激波群，同步实现母胎多参数监护和分娩镇痛功能。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种生物反馈式分娩物理镇痛装置，包括分娩镇痛工作站及电刺激波群输出模块，其特征在于，还包括母胎监护模块、手握式压力传感器、电刺激波群发生器及电刺激波群输出模块；所述母胎监护模块、手握式压力传感器、电刺激波群发生器分别与分娩镇痛工作站相接连；所述电刺激波群发生器与所述电刺激波群输出模块连接；所述母胎监护模块用于检测母胎体征信号，并将所检测的母胎体征信号传至所述分娩镇痛工作站；所述手握式压力传感器用于将产妇感受的疼痛程度转化为压力值，并将转化后的压力值传至所述分娩镇痛工作站；所述分娩镇痛工作站用于调控电刺激波群的输出参数，根据所述母胎体征信号中的宫缩压力值和所述手握式压力传感器的手握式压力值进行分析，根据分析结果计算电刺激波群的输出参数；所述电刺激波群输出参数包括电刺激波群的类型、频率和幅度；所述电刺激波群发生器根据分娩镇痛工作站调控的电刺激波群输出参数，产生相应的电刺激波群，并通过所述电刺激波群输出模块输出到产妇的体表。优选的，所述分娩镇痛工作站对电刺激波群输出参数的调控包括以下步骤步骤I :利用手握式压力传感器检测产妇的最大手握式压力值，记为Fmax ；步骤2 :通过母胎监护模块检测实时宫缩压力值，记为TOCO ；步骤3 :通过手握式压力传感器检测产妇的实时手握式压力值，记为F ；步骤4 :根据步骤2检测的实时宫缩压力值T0C0，初次计算电刺激波群的类型Xm⑶和幅度Atqcq 当T0C0>T0C0ttoesh()ld时，电刺激波群类型Xm⑶设为镇痛性波群；当T0C0〈T0C0thresh()ld时，Xtoco设为按摩性波群，TOCOthreshold为宫缩压力的疼痛阈值；
电刺激波群幅度ATOQ=KTOa)*T0C0+Adefault，Adefault为最小幅度值Amin，Ktoco为电刺激波群幅度Atokj与实时宫缩压力值TOCO之间的比例系数；步骤5 :根据步骤3检测的实时手握式压力值F，再次计算电刺激波群的类型Xf和幅度Af ；当F〈Fkthresh()ld*Fmax，Xf 设为 Xtqcq,电刺激波群幅度 AF-ATQa)+KF*F+Adefault ；Fkthreshold 为手握式压力比的疼痛阈值，Fkttoestold>0 ；KF为电刺激波群幅度Af与手握式压力F之间的比例系数；当F>Fkthresh()ld*Fmax，Xf设为镇痛性波群；如果此时Xmo为按摩性波群，电刺激波群幅度AF=KF*F+Adefault ;如果此时Xtoq为镇痛性波群，电刺激波群幅度AF=ATOQ+KF*F+Adefault ；步骤6 :根据步骤4、步骤5的两次计算，确认电刺激波群的最终输出类型X和幅度A,并根据最终输出类型X和幅度A合成电刺激波群； 仅当X腳和Xf都为按摩性波群的时候，最终输出电刺激波群类型X设为按摩性波群；其他情况，X均设为镇痛性波群；最终输出幅度A设为A=Af，但A的值不超过系统设置的安全幅度上限Amax。上述步骤4、步骤5、步骤6中电刺激波群类型按临床效果不同分为按摩性波群和镇痛性波群，所述按摩性波群是以按摩放松为主导功效的电刺激波群，所述镇痛性波群是以缓解疼痛为主导功效的电刺激波群。所述电刺激波群是指由一系列不同波形类型和频率特征的低频波(频率范围l 150Hz)调制不同频率的载波(150Hz IOkHz)后组合而得到的一类波群。上述步骤6所述合成电刺激波群步骤如下步骤31 :设置低频调制波群各组合基础波形的形态参数；步骤32 :设置低频调制波群各组合基础波形的组合顺序；步骤33 :设置低频调制波群各组合基础波形的持续时间，组合成基础波群，即低频调制信号；步骤34 :设置相应的载波频率，得到载波信号；步骤35 :利用步骤33中的基础波群调制步骤34中的载波信号，得到一级波群；步骤36 :重复步骤3广35，得出多个不同特征的一级波群；步骤37 :选择步骤35中的3飞个一级波群，设置组合顺序和持续时间，得出二级波群作为电刺激波群。步骤31中所述的形态参数包括类型和频率。所述基础波形的类型包括梯形波和正弦波，所述的基础波形的频率设置范围为f 150Hz。步骤32中所述的基础波形的组合顺序是不同频率、不同类型的基础波形交替组合而成。按基础波群组合的特征和效果可以分成镇痛性波群和按摩性波群。步骤33中所述的各组合基础波形的持续时间根据人体对不同频率基础波形的感受和适应情况综合考虑后设定。步骤34中所述的载波波形为正弦波或方波，频率范围为150Hz 10kHz。步骤35中所述的一级波群是由低频信号(I 150Hz)调制较高频率的载波信号(150HZ 10kHz)得到。步骤36中所述的不同特征的一级波群，不同之处包括基础波群组合和载波频率的不同。步骤37中所述的组合顺序是不同载波频率的一级波群交替组合。优选的，将两种类型的至少两个所述电刺激波群根据步骤37的实现参数分别预先保存在电刺激波群发生器内，所述分娩镇痛工作站根据所述母胎监护模块的宫缩压力值和所述手握式压力传感器的手握压力值进行综合分析，计算出电刺激波群的输出类型、频率和幅度。优选的实施例中，所述电刺激波群发生器由波形抽样数据存储单元、频率存储单元、幅度存储单元、数据读取单元、D/A转换器和放大驱动电路组成；所述波形抽样数据存储单元存储一个周期载波信号的抽样数据；所述频率存储单元存储电刺激波群的实时频率；所述幅度存储单元存储电刺激波群的实时幅度；所述数据读取单元以所述频率存储单元存储的频率循环读取所述波形抽样数据存储单元，依次循环输出波形抽样数据；所述D/A转换器将波形抽样数据转换成模拟信号；所述放大驱动电路根据幅度存储单元存储的幅度值调节电刺激波群输出。优选的，将两种类型的至少两个所述电刺激波群抽样数据预先保存在电刺激波群发生器内，所述分娩镇痛工作站根据所述母胎监护模块的宫缩压力值和所述手握式压力传感器的手握式压力值进行综合分析，根据分析结果计算电刺激波群的输出类型、频率和幅·度。在另一个优选的实施例中，所述电刺激波群发生器包括依次连接的波群抽样数据库、微型计算机系统、D/A转换器和放大驱动电路；所述波群抽样数据库设置于存储媒介中，用于存储两种类型的至少两个电刺激波群的抽样数据；，微型计算机系统根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型，以电刺激波群信号的抽样频率顺序读取所述波群抽样数据库中对应类型的波群抽样数据；D/A转换器将波群抽样数据转换为模拟信号的电刺激波群；放大驱动电路根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出幅度调节电刺激波群输出。在另一个优选的实施例中，所述电刺激波群发生器包括依次连接的波群抽样数据存储器、自动扫描电路、D/A转换器和放大驱动电路；所述波形抽样数据存储器用于存储两种类型的至少两个电刺激波群的抽样数据；自动扫描电路根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型，以数字逻辑电路产生存储器的地址信号，以电刺激波群抽样的频率顺序扫描对应类型的波形数据存储单元，使存储器依次输出波群抽样数据；D/A转换器将波群抽样数据转换为模拟信号的电刺激波群；放大驱动电路根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出幅度调节电刺激波群输出。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果I、本发明手握式压力传感器能够更准确、连续的反应产妇对疼痛的感受和承受力，较现有技术通过按钮调节输出放大器增益的方案更有效、更实用。因为产妇疼痛时会很自然的握紧双手，压力信号可以连续、准确的反应产妇对疼痛的感受。2、本发明输出的电刺激波群信号，综合考虑了人体对不同频率、波形的电刺激脉冲的不同感受，以取得更好的镇痛效果基础波群组合频率交替变化的基础波形，基础波群调制不同频率的载波信号得到一级波群，二级波群组合载波频率交替变化的一级波群，即电刺激波群信号。3、本发明对分娩疼痛的判断比现有技术更加全面地考虑了产妇对疼痛感受的差异性。通过将产妇的宫缩压力和手握式传感器压力反馈信号进行综合分析，较现有技术更加准确地评价产妇对疼痛的感受程度，以此作为生物反馈，通过分类、分级调控，较现有技术能够达到更好的镇痛效果，并更好地克服产妇长期接受单一电刺激可能产生的“耐药性”。
图I为分娩镇痛内部模块连接示意图；图2为生物反馈式分娩物理镇痛装置的参数调控方法示意图；图3为电刺激波群的实现过程示意图；图4为基础波形实现示意图；图5为基础波群组合及一级波群示意图；图6为二级波群实现示意图； 图7为电刺激波群发生器的一种实施方式的结构示意图；图8为电刺激波群发生器的另一种实施方式的结构示意图；图9为电刺激波群发生器的又一种实施方式的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例I如图I所示，本实施例分娩镇痛内部模块包括母胎监护模块、手握式压力传感器、电刺激波群发生器、电刺激波群输出模块、输入和显示模块及分娩镇痛工作站；所述母胎监护模块、手握式压力传感器、电刺激波群发生器、输入和显不模块分别与分娩镇痛工作站相接连；电刺激波群发生器与电刺激波群输出模块连接；所述母胎监护模块用于检测母亲和胎儿生命体征信号(简称母胎体征信号)，并将所检测的母胎体征信号传至所述分娩镇痛工作站，所述母胎体征信号包括母亲心电、血压、血氧饱和度、脉搏、体温、呼吸、胎心率和宫缩压力值；所述手握式压力传感器用于将产妇感受的疼痛程度转化为压力值，并将转化后的压力值传至所述分娩镇痛工作站；所述分娩镇痛工作站用于调控电刺激波群的输出参数，根据所述母胎监护模块的宫缩压力值和所述手握式压力传感器的手握式压力值进行综合分析，根据分析结果计算电刺激波群的输出参数。所述电刺激波群输出参数包括电刺激波群的类型、频率和幅度。所述电刺激波群发生器根据分娩镇痛工作站调控的电刺激波群输出参数，产生相应的电刺激波群，并通过所述电刺激波群输出模块输出到产妇的体表。所述输入和显示模块用于操作人员和设备的交互，包括所述母胎监护模块的参数输入、所述电刺激波群发生器的参数输入和母胎体征参数及其波形的显示。所述母胎监护模块的输入参数包括所述母胎体征信号的报警设置信息、宫缩压力调零设置；所述电刺激波群发生器的输入参数包括电刺激波群的类型、频率和幅度。本实施例中，所述电刺激波群输出模块包括电刺激波群输出电极和与所述电刺激波群发生器连接的线缆。如图2所示，生物反馈式分娩物理镇痛装置中分娩工作站对电刺激波群参数的调控步骤如下步骤I :利用手握式压力传感器检测产妇的最大手握式压力值，记为Fmax ；步骤2 :通过母胎监护模块检测实时宫缩压力值，记为TOCO ；步骤3 :通过手握式压力传感器检测产妇的实时手握式压力值，记为F ；步骤4 :根据步骤2检测的实时宫缩压力值T0C0，初次计算电刺激波群的类型Xtqcq和幅度Atqcq 当T0C0>T0C0threshold时，电刺激波群类型Xtoco设为镇痛性波群；当T0C0<T0C0threshold时，Xt0CO设为按摩性波群，TOCOthreshold为宫缩压力的疼痛阈值；电刺激波群幅度ATOQ=KTOa)*T0C0+Adefault，Adefault为最小幅度值Aniin, Ktoco为电刺激波群幅度Atokj与实时宫缩压力值TOCO之间的比例系数；
步骤5 :根据步骤3检测的实时手握式压力值F，再次计算电刺激波群的类型Xf和幅度Af ；当F〈Fkthresh()ld*Fmax，Xf 设为 Xtqcq,电刺激波群幅度 AF-ATQa)+KF*F+Adefault ；Fkthreshold 为手握式压力比的疼痛阈值，Fkttoestold>0 ；KF为电刺激波群幅度Af与手握式压力F之间的比例系数；当F>Fkthresh()ld*Fmax，Xf设为镇痛性波群；如果此时Xmo为按摩性波群，电刺激波群幅度AF=KF*F+Adefault ;如果此时Xtoq为镇痛性波群，电刺激波群幅度AF=ATOQ+KF*F+Adefault ；步骤6 :根据步骤4、步骤5的两次计算，确认电刺激波群的最终输出类型X和幅度A,并根据最终输出类型X和幅度A合成电刺激波群；仅当X腳和Xf都为按摩性波群的时候，最终输出电刺激波群类型X设为按摩性波群；其他情况，X均设为镇痛性波群；最终输出幅度A设为A=Af，但A的值不超过系统设置的安全幅度上限Amax。上述步骤4、步骤5、步骤6中电刺激波群类型按临床效果不同分为按摩性波群和镇痛性波群，所述按摩性波群是以按摩放松为主导功效的电刺激波群，所述镇痛性波群是以缓解疼痛为主导功效的电刺激波群。所述电刺激波群是指由一系列不同波形类型和频率特征的低频波(频率范围l 150Hz)调制不同频率的载波(150Hz IOkHz)后组合而得到的一类波群。上述步骤4-6对电刺激波群的类型及幅度的计算和/或选择由分娩镇痛工作站来完成；分娩镇痛工作站还将电刺激波群的最终输出类型及幅度参数输出给电刺激波群发生器。如图3所示，所述电刺激波群合成的实现步骤为步骤31 :设置低频调制波群各组合基础波形的形态参数；步骤32 :设置低频调制波群各组合基础波形的组合顺序；步骤33 :设置低频调制波群各组合基础波形的持续时间，组合成基础波群，即低频调制信号；步骤34 :设置相应的载波频率，得到载波；步骤35 :利用步骤33中的基础波群调制步骤34中的载波，得到一级波群；步骤36 :重复步骤3广35，得出多个不同特征的一级波群；步骤37 :选择步骤35中的3飞个一级波群，设置组合顺序和持续时间，得出二级波群作为电刺激波群。步骤31中所述的形态参数包括类型和频率。所述基础波形的类型包括梯形波和正弦波，所述的基础波形的频率设置范围为f 150Hz。步骤32中所述的基础波形的组合顺序是不同频率、不同类型的基础波形交替组合而成。按基础波群组合的特征和效果可以分成镇痛性波群和按摩性波群。步骤33中所述的各组合基础波形的持续时间根据人体对不同频率基础波形的感受和适应情况综合考虑后设定。步骤34中所述的载波波形为正弦波或方波，频率范围为150Hz 10kHz。步骤35中所述的一级波群是由低频信号(I 150Hz)调制较高频率的载波信号(150HZ 10kHz)得到。步骤36中所述的不同特征的一级波群，不同之处包括基础波群组合和载波频率的不同。步骤37中所述的组合顺序是不同载波频率的一级波群交替组合。如图4所示，实施例中，上述步骤31中基础波形的形态为梯形波，波形参数以上升沿持续时间tl、高电平持续时间t2、下降沿持续时间t3、低电平持续时间t4来表示。根据 持续时间的长短得出各种不同频率、不同类型的基础波形。如图5所示,实施例中，上述步骤32、33中一级波群3的设置通过下式表示=Ii1(基础波形一)+n2 (基础波形二)+n3 (基础波形三)+n4 (基础波形四)+ (基础波形五)，意为基础波群I由Ii1个基础波形一、n2个基础波形二、n3个基础波形三、n4个基础波形四、n5个基础波形五组合而成，其中111、112、113、114及115为整数。图5示意了基础波形的一个周期。基础波形的持续时间由基础波形的频率和个数确定。上述步骤34设置载波2的频率，步骤35用基础波群I调制载波2得到一级波群3。如图6所示，实施例中，上述步骤36、37中二级波群4的设置可用下式表示=Hi1(—级波群一)+Hl2 (—级波群二)+Hl3 (—级波群三)+Hl4 (—级波群四)+Hl5 (—级波群五)，意为二级波群由Hl1个一级波群一、Hl2个一级波群二、m3个后一级波群三、Hl4个一级波群四、m5个一级波群五组合而成，其中及HI5为整数，图6示意了一级波群的一个周期。实施例中，其中的一个镇痛效果较好的波群参数设置如下基础波形的上升沿持续时间tl和下降沿持续时间t3为零，高电平t2和低电平t4持续时间分别是周期的一半。八个不同频率的基础波形2Hz、5Hz、IOHz、20Hz、25Hz、50Hz、75Hz及100Hz，相应的周期分别为 500ms、200ms、100ms、50ms、40ms、20ms、13. 3ms 及 10ms,即高电平 t2 和低电平 t4 持续时间分别是相应周期的一半。其中输出到产妇体表手部和腰部的镇痛波群采用不同的一级波群实现，但是为了使手部和腰部感觉一致性，同一时间点输出到手和腰部的载波频率相同基础波群一总持续时间15秒，载波频率1kHz。腰部10(2Hz) +192 (75Hz) +128 (50Hz) +64 (25Hz )+255 (100Hz)手部10(2Hz )+192 (75Hz )+128 (50Hz) +64 (25Hz )+255 (100Hz)基础波群二 持续时间11. 6秒，载波频率2. 5kHz ο腰部15(5Hz) +80 (IOOHz) +10 (2Hz) +80 (100Hz) +20 (IOHz)手部15(5Hz) +40 (50Hz) +10 (2Hz) +40 (50Hz) +20 (IOHz)基础波群三持续时间21秒，载波频率2. 5kHzο腰部20(2Hz) +300 (75Hz) +99 (25Hz) +200 (100Hz) +50 (50Hz)手部20(2Hz)+200 (50Hz) +99 (25Hz) +50 (100Hz) +125 (50Hz)
基础波群四持续时间9. 5秒，载波频率2. 5kHzO腰部10(2Hz) +50 (20Hz) +198 (100Hz)手部10(2Hz) +50 (20Hz) +99 (50Hz)基础波群五持续时间28秒，载波频率1kHz。腰部30(2Hz) +300 (75Hz) +99 (25Hz )+300 (100Hz) +90 (50Hz)手部30(2Hz )+300 (75Hz) +99 (25Hz) +80 (100Hz) +200 (50Hz)基础波群六持续时间9. 5秒，载波频率1kHz。腰部10(2Hz) +50 (20Hz) +198 (100Hz)·
手部10(2Hz) +50 (20Hz) +99 (50Hz)上述基础波群一至六通过对相应的载波调制后，得到两种较好的镇痛电刺激波群如下二级波群一 42 (—级波群三)+38 (—级波群四)+56 (—级波群五)+24 (—级波群二)+45 (一级波群一)二级波群二 42 (—级波群三)+38 (—级波群六)+24 (—级波群二)+56 (—级波群五)+38 (—级波群四)+45 (—级波群一)将上述两种类型的至少两个所述电刺激波群根据步骤3广37的实现参数分别预先保存在电刺激波群发生器内，所述分娩镇痛工作站根据所述母胎监护模块的宫缩压力值和所述手握式压力传感器的手握式压力值进行综合分析，根据分析结果计算电刺激波群的输出类型和幅度。实施例中，如图7所示，所述电刺激波群发生器由波形抽样数据存储单元、频率存储单元、幅度存储单元、数据读取单元、D/A转换器和放大驱动电路组成。根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型和幅度，计算电刺激波群的实时频率和幅度(I)根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型对应的电刺激波群实现参数计算电刺激波群的实时频率电刺激波群的实时频率等于预先保存的所述步骤34中载波信号的实时频率；(2)根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型对应的电刺激波群实现参数和所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出幅度，计算电刺激波群的实时幅度根据预先保存的所述步骤31的形态参数、步骤32的组合顺序、步骤33的持续时间计算所述基础波群的实时幅度，电刺激波群的实时幅度等于所述基础波群的实时幅度乘以预先保存的所述电刺激波群幅度。所述波形抽样数据存储单元存储一个周期所述载波信号的抽样数据；频率存储单元存储所述电刺激波群的实时频率；幅度存储单元存储所述电刺激波群的实时幅度；数据读取单元以频率存储单元存储的频率循环读取波形数据存储单元，依次循环输出波形抽样数据；D/A转换器将波形抽样数据转换成模拟信号；放大驱动电路根据幅度存储单元存储的幅度值调节输出。实施例2本实施例与实施例I基本相同，不同的仅仅是预先将电刺激波群本身的抽样数据保存在电刺激波群发生器内，由其根据实际需要选择输出，具体如下将两种类型的至少两个所述电刺激波群的抽样数据预先保存在电刺激波群发生器内，所述分娩镇痛工作站根据所述母胎监护模块的宫缩压力值和所述手握式压力传感器的手握式压力值进行综合分析，根据分析结果计算电刺激波群的输出类型和幅度。
如图8所示，所述电刺激波群发生器包括依次连接的波群抽样数据库、微型计算机系统、D/A转换器和放大驱动电路。所述波群抽样数据库设置于存储媒介中，包括磁盘、光盘、U盘、CF卡、SD卡，用于存储两种类型的至少两个所述电刺激波群的信号抽样数据；根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型，微型计算机系统以电刺激波群信号的抽样频率顺序读取波群抽样数据库中对应类型的波群抽样数据；D/A转换器将波群抽样数据转换为模拟信号的电刺激波群；放大驱动电路根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出幅度调节电刺激波群输出。实施例3本实施例与实施例I基本相同，不同的仅仅是预先将电刺激波群本身的抽样数据保存在电刺激波群发生器内，由其根据实际需要选择输出，具体如下将两种类型的至少两个所述电刺激波群的抽样数据预先保存在电刺激波群发生器内，所述分娩镇痛工作站根据所述母胎监护模块的宫缩压力值和所述手握式压力传感器的手握式压力值进行综合分析，根据分析结果计算电刺激波群的输出类型和幅度。
如图9所示，所述电刺激波群发生器包括依次连接的波群抽样数据存储器、自动扫描电路、D/A转换器和放大驱动电路。所述波形抽样数据存储器包括ROM、PROM、EPROM、E2PR0M、闪烁存储器，用于存储两种类型的至少两个所述电刺激波群的抽样数据；根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型，自动扫描电路以数字逻辑电路产生存储器的地址信号，以电刺激波群抽样的频率顺序扫描对应类型的波形数据存储单元，使存储器依次输出波群抽样数据；D/A转换器将波群抽样数据转换为模拟信号的电刺激波群；放大驱动电路根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出幅度调节电刺激波群输出。其他的实施例中，还可以采取手动的方式设置电刺激波群的实现参数或电刺激波群的类型、频率和幅度，由实施例I 3的装置输出电刺激波群。 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种生物反馈式分娩物理镇痛装置，包括分娩镇痛工作站及电刺激波群输出模块，其特征在于，还包括母胎监护模块、手握式压力传感器、电刺激波群发生器及电刺激波群输出模块；所述母胎监护模块、手握式压力传感器、电刺激波群发生器分别与分娩镇痛工作站相接连；所述电刺激波群发生器与所述电刺激波群输出模块连接； 所述母胎监护模块用于检测母胎体征信号，并将所检测的母胎体征信号传至所述分娩镇痛工作站； 所述手握式压力传感器用于将产妇感受的疼痛程度转化为压力值，并将转化后的压力值传至所述分娩镇痛工作站； 所述分娩镇痛工作站用于调控电刺激波群的输出参数，根据所述母胎体征信号中的宫缩压力值和所述手握式压力传感器的手握式压力值进行分析，根据分析结果计算电刺激波群的输出参数；所述电刺激波群输出参数包括电刺激波群的类型、频率和幅度； 所述电刺激波群发生器根据分娩镇痛工作站调控的电刺激波群输出参数，产生相应的电刺激波群，并通过所述电刺激波群输出模块输出到产妇的体表。
2.根据权利要求I所述的生物反馈式分娩物理镇痛装置，其特征在于，所述分娩镇痛工作站对电刺激波群输出参数的调控包括以下步骤 步骤I :利用手握式压力传感器检测产妇的最大手握式压力值，记为Fmax ； 步骤2 :通过母胎监护模块检测实时宫缩压力值，记为TOCO ； 步骤3 :通过手握式压力传感器检测产妇的实时手握式压力值，记为F ； 步骤4 :根据步骤2检测的实时宫缩压力值T0C0，初次计算电刺激波群的类型Xm⑶和幅度Atqcq 当T0C0>T0C0thresh()ld时，电刺激波群类型Xtqcq设为镇痛性波群；当T0C0〈T0C0thresh()ld时，Xxoco设为按摩性波群，TOCOthreshold为宫缩压力的疼痛阈值； 电刺激波群幅度A_=KTOa)*T0C0+Adrfault，Adrfault为最小幅度值Amin，Ktoco为电刺激波群幅度Atqcq与实时宫缩压力值TOCO之间的比例系数； 步骤5 :根据步骤3检测的实时手握式压力值F，再次计算电刺激波群的类型Xf和幅度Af ；当 F^Fkthreshold5I=Fmax, Xf 设为 Xtccq,电刺激波群幅度 AF-ATQ(X1+KF*F+Adefault ；Fkthreshold 为手握式压力比的疼痛阈值，Fkthreshold>0 ；KF为电刺激波群幅度Af与手握式压力F之间的比例系数； 当F>FkttoeslTOld*Fmax，Xf设为镇痛性波群；如果此时Xmo为按摩性波群，电刺激波群幅度AF=KF*F+Adefault ;如果此时Xraaj为镇痛性波群，电刺激波群幅度AF=A_+KF*F+Adefault ； 步骤6 :根据步骤4、步骤5的两次计算，确认电刺激波群的最终输出类型X和幅度A，并根据最终输出类型X和幅度A合成电刺激波群； 仅当Xtoco和Xf都为按摩性波群的时候，最终输出电刺激波群类型X设为按摩性波群；其他情况，X均设为镇痛性波群；最终输出幅度A设为A=Af,但A的值不超过系统设置的安全幅度上限Amax。
3.根据权利要求2所述的生物反馈式分娩物理镇痛装置，其特征在于，步骤6所述合成电刺激波群的实现步骤如下 步骤31 :设置低频调制波群各组合基础波形的形态参数；步骤32 :设置低频调制波群各组合基础波形的组合顺序； 步骤33 :设置低频调制波群各组合基础波形的持续时间，组合成基础波群，即低频调制信号； 步骤34 :设置相应的载波频率，得到载波； 步骤35 :利用步骤33中的基础波群调制步骤34中的载波，得到一级波群； 步骤36 :重复步骤35，得出多个不同特征的一级波群； 步骤37 :选择步骤35中的3飞个一级波群，设置组合顺序和持续时间，得出二级波群作为电刺激波群。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的生物反馈式分娩物理镇痛装置，其特征在于，所述电刺激波群发生器由波形抽样数据存储单元、频率存储单元、幅度存储单元、数据读取单元、D/A转换器和放大驱动电路组成； 所述波形抽样数据存储单元存储一个周期载波信号的抽样数据；所述频率存储单元存储电刺激波群的实时频率；所述幅度存储单元存储电刺激波群的实时幅度；所述数据读取单元以所述频率存储单元存储的频率循环读取所述波形抽样数据存储单元，依次循环输出波形抽样数据；所述D/A转换器将波形抽样数据转换成模拟信号；所述放大驱动电路根据幅度存储单元存储的幅度值调节电刺激波群输出。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的生物反馈式分娩物理镇痛装置，其特征在于，所述电刺激波群发生器包括依次连接的波群抽样数据库、微型计算机系统、D/A转换器和放大驱动电路； 所述波群抽样数据库设置于存储媒介中，用于存储两种类型的至少两个电刺激波群的抽样数据；，微型计算机系统根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型，以电刺激波群信号的抽样频率顺序读取所述波群抽样数据库中对应类型的波群抽样数据；D/A转换器将波群抽样数据转换为模拟信号的电刺激波群；放大驱动电路根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出幅度调节电刺激波群输出。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的生物反馈式分娩物理镇痛装置，其特征在于，所述电刺激波群发生器包括依次连接的波群抽样数据存储器、自动扫描电路、D/A转换器和放大驱动电路； 所述波形抽样数据存储器用于存储两种类型的至少两个电刺激波群的抽样数据；自动扫描电路根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出类型，以数字逻辑电路产生存储器的地址信号，以电刺激波群抽样的频率顺序扫描对应类型的波形数据存储单元，使存储器依次输出波群抽样数据；D/A转换器将波群抽样数据转换为模拟信号的电刺激波群；放大驱动电路根据所述分娩镇痛工作站计算的电刺激波群的输出幅度调节电刺激波群输出。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的生物反馈式分娩物理镇痛装置，其特征在于，还包括用于操作人员和设备交互的输入和显示模块，所述输入和显示模块与分娩镇痛工作站连接。
8.根据权利要求3所述的生物反馈式分娩物理镇痛装置，其特征在于，所述基础波形的频率设置范围为I 150Hz ;所述载波波形为正弦波或方波，频率范围为150Hz 10kHz。
全文摘要
本发明公开了一种生物反馈式分娩物理镇痛装置，包括母胎监护模块、手握式压力传感器、电刺激波群发生器、电刺激波群输出模块及分娩镇痛工作站。母胎监护模块用于检测母胎体征信号；手握式压力传感器用于将产妇感受的疼痛程度转化为压力值；分娩镇痛工作站用于根据母胎体征信号中的宫缩压力值和手握压力值进行综合分析出电刺激波群的输出参数；电刺激波群发生器根据输出参数，调控产生相应的电刺激波群，并通过电刺激波群输出模块和电极输出到产妇的体表；本发明还设有输入和显示模块，用于操作人员和设备的交互。本发明能适时调控电刺激波群输出参数，其电刺激波群信号综合考虑了机体对不同频率、波形的电刺激脉冲的感受。
文档编号A61B5/03GK102940934SQ20121048857
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者陆尧胜, 齐建国, 方堃, 秦如意, 林展, 容敬波, 陈海锋 申请人:广州三瑞医疗器械有限公司