专利名称：电脑分娩镇痛、监护仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分娩镇痛及监护装置。
目前国内应用较新的分娩镇痛装置是机械振颤式镇痛仪器。其镇痛作用是通过将电子振荡信号经电磁转换成机械振颤作用于腰、腹部而实现的。其临床结果表明，很难达到满意的效果，尤其是对于剧烈的腹痛。该类镇痛仪不能同时对子宫收缩规律及胎心音进行监护及记录，反而因其振动声音较大而影响胎心音的观察。
本实用新型的目的是要提供一种新型分娩镇痛装置。它能明显减轻分娩时的腰、腹疼痛，同时能对子宫的收缩规律及胎心音进行监护及记录。
本实用新型的目的是这样实现的根据理疗学中100Hz低频调制4000HZ的中频电具有明显的即刻止痛作用这一原理(请详见缪鸿石教授主编的《电疗与光疗》和《理疗学》的中频电部分)，利用现代微电脑的人工智能特性。我们设计制作了一种具有分娩镇痛作用，同时能对子宫收缩规律及胎心音进行监护、记录的装置。其特征是该分娩镇痛及监护记录装置由以下部分组成，两组100Hz低频调制4000Hz的中频电信号(以下称该信号为镇痛信号)产生及放大电路；按子宫收缩曲线控制镇痛信号输出强度的自动(手动)控制电路；子宫收缩规律感知及显示电路；胎心音感知、显示及自动报警电路；子宫收缩间隔时间及持续时间、胎心音监护结果的打印系统；子宫收缩规律传感器和胎心音传感器及两路镇痛信号输出的作用电极作成一体的腰腹围带组成。其分娩镇痛作用是将镇痛信号通过两组作用电极分别作用在产妇腰、腹部而实现的。其子宫收缩规律及胎心音的监护是通过腰腹围带的胎心音传感器及宫缩传感器拾取信号经过整形电路及MCS-51系统处理后进行自动控制镇痛输出、显示、打印及报警等。
本实用新型由于采用了即刻止痛作用明显的低频调制中频电做为镇痛信号及按子宫收缩强度控制镇痛信号输出强度的自动控制电路以及手动(触摸)控制器和子宫收缩规律及胎心音的数字监护、记录及报警系统等组成。故该装置可减轻分娩时的腰腹疼痛，同时具有对子宫收缩间隔时间、子宫收缩持续时间及胎心音进行数字监护及异常胎心音的自动报警等功能。在减轻分娩痛苦的同时减轻产妇分娩紧张状况，便于医务人员观察产程进展及分娩监护。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出附
图1-5是根据本实用新型提出的电脑分娩镇痛、监护仪的电原理图。
下面结合
图1-5详细说明依据本实用新型提出的具体电原理图的细节及工作情况该电脑镇痛分娩监护仪包括MCS-51系列单板机为核心工作的镇痛信号的产生、控制及放大电路；胎心音拾取、处理、显示、打印及自动报警系统；子宫收缩规律感知、处理电路及显示、打印系统及由胎心音传感器、宫缩规律传感器、两组镇痛信号输出电极做成一体的腰腹围带等(见附
图1)。
镇痛信号产生、控制、放大电路(见附图2)由MCS-51单板机系统T0产生的100赫兹和4000赫兹的方波信号经两个隔离电阻R1、R2分别加到调幅用晶体管BG1的发射极和基极上，完成50％的调幅调制。R5是负载电阻，R7、R8是分压器，为IC1提供200mV的信号。二路信号经两隔离电阻R9，R10两电容C1，C2加到电子电位器IC1的1、8脚上。同时由8031单板机来的两路D/A镇痛控制信号G、H端分别经隔离电阻R3、R4加到IC1的13、6脚上，分别控制腹部和腰部的镇痛电流输出量(本机设计输出电流为0-50mA)。由IC1的3、10脚输出的信号经隔直流电容C7、C8加到功率放大块IC2的1、9脚，经功率放大块放大后由4、6脚输出，经隔离电容C9、C10加到匹配变压器B1、B2初极，由B1、B2次极得到的腰、腹镇痛信号，D1、D2是安全用限幅晶体管。LED1、LED2分别是腰、腹部输出量电平指示用发光二级管，腰、腹镇痛信号V1、V2经插头和导线连接到腰腹围带的电极上，实现镇痛目的。
胎心音拾取处理、显示、打印及自动报警系统(见附图3)胎心音是通过安置在产妇腰腹围带上的电容话筒MIC拾取并转换成电信号，BG1是阻抗变换用场效应管，胎心音通过电阻R5加到运放IC1放大，电位器W为调节放大量而设计的，放大后的胎心音信号送给施密特触发器IC2。经过施密特整形的胎心脉冲，送到MCS-51计算机板的C端经7405接CPU的INT0脚，胎心率是通过检测胎心脉冲周期然后由计算机换算得到的，计算机将每3秒钟平均值刷新一次液晶屏，以每分钟的平均值打印一次胎心率。通过并行接口8255送到打印机PP40和液晶显示屏LCD上。检测胎心音＜120、＞160次时，发出报警音响，报警系统是经CPU判断后由P1.5口输出的。
子宫收缩规律监护系统(见附图4)子宫收缩规律传感器是用橡胶管水银应变仪作为宫缩规律传感器，本传感器采用的是Medimatic，Demark(波兰产品)长度应变传感器。当产妇有子宫收缩时，其腹部变硬同时直径增加＞3厘米。由于缠绕在产妇腹部的长度应变仪长度的变化，而引起应变电阻阻值随之变化(0.2欧姆/厘米)。工作原理流经R1，Rt，R4的恒定电流在差分放大器U1的输出端给出恒定的电压分量。由宫缩引起的应变电阻变化与放大器U1的输出电压成正比。C1，R7组成的低通滤波器(截止频率为F＝0.06HZ)只让与应变仪长度变化的信号通过。而电压跟随器U2则把滤波器的输出电压与输入放大器U3相隔离，U3增益可调的同相放大器而工作，调节W4使输出满度为5V。该信号接MCS-51单板机F端，即ADC0809的IN0脚。计算机把检测到的宫缩信号处理，将＜10％满度的连续时间做为宫缩间隔时间，将≥10％满度的连续时间做为宫缩持续时间，经计算机CPU处理后由并行接口8255送到PP40打印机和液晶显示屏上。
有关MCS-51计算机板控制输出口G、H端的说明(见图5)该端口的输出电压大小是与宫缩强度成正比的，其关系为G(H)＝K×FG(H)-端口输出电压F-端口的输入电压(由宫缩传感器转换)K-常数
K可以通过仪器上的按键或手握控制器(见图8)来改变(即MCS-51计算机板上的K2，K3，K4)，以适应不同产妇间的疼痛差异。
单板机硬件及功能(见附图5)该机以MCS-51系列单板机为核心工作的数控智能仪器。由胎心音传感器得到的胎心音电流经放大整形后(见附图3)，以中断方式申请CPU中断服务，系统计算出的胎心次数/分钟由液晶显示屏显示并存储打印每分钟的平均值。宫缩传感器得到的宫缩情况(见附图4)由单板计算机判断、计算存储显示并打印宫缩曲线。由六个键组成的简易键盘能完成年、月、日、时、分的校准，同时提供镇痛信号的自动与手动的切换。手握器是由三个键组成的简易键盘，它不管自动与手动均能控制腰部与腹部的电流分别上升和同时下降。液晶显示屏由2×16的LCD组成，能同时显示年、月、日、时、分、秒及宫缩间隔时间，宫缩持续时间，胎心率。微型(PP40)打印机，当校完年、月、日、时、分后，打印出产妇的室号和床号以及住院编号。同时还设有标准的RS2320串行通信口，可以同IBM等计算机连网，实现远程通讯。
软件部分的设计(见图6)本系统软件设计以中断方式为主，再配合查询工作方式。中断控制及优先级别如下1.T0用来产生4000Hz、100Hz方波和1/100秒计时。
2.INT0胎心脉冲中断。
3.INT1A/D转换结束中断。
4.T1用来控制串行通信的波特率。
通过中断方式完成了4000Hz、100Hz的方波输出控制及1/100秒计时；胎心周期的检测；A/D转换结果的读入及部分数据的处理。
通过查询方式完成了时间初值的设定；按键控制；两路D/A输出的控制；数据处理及显示、打印。
打印部分采用了手动即打和整点定时打印的方式，输出开机或上次打印结束以来的全部数据和曲线。
腰腹围带(见图7)由腰部电极垫④和腹部电极垫②及腰部电极③、腹电极④；胎心音传感器⑤；宫缩传感器⑥组成。其中腰、腹电极采用(5×7厘米)低阻导电橡胶外套以常规理疗衬垫，通过尼龙垃扣分别固定在腰、腹垫的内侧，腰、腹垫分别通过两条弹性松紧带⑦及尼龙拉扣⑧连接。从而便于电极的固定及应用。胎心音传感器通过软导线固定在腹垫上，以胶布固定于胎心音显著位置。宫缩传感器通过腰垫上的围绳固定产妇腰围最大处即可。
权利要求1.一种电脑分娩镇痛、监护仪，由子宫收缩传感器、放大器、A/D转换器连接单片计算机，胎心音传感器、放大/整型电路连接单片计算机，键盘、手握器、显示屏、打印机连接单片计算机，单片计算机经两路D/A转换器、两路音频放大器、两个阻抗匹配器连接腰腹围带，其特征是单片计算机经两路D/A转换器连接两路音频放大器和两个阻抗匹配器连接到腰腹围带。
2.根据权利要求1所述的电脑分娩镇痛、监护仪，其特征是单片计算机经两路D/A转换器连接两路音频放大器和两个阻抗匹配器连接到腰腹围带。
3.按权利要求2所述的监护仪，其特征是在腰腹围带的腰、腹垫内侧分别通过尼龙拉扣连接一组电极板，并沿腰腹围带的上缘装有一个长度应变传感器。
专利摘要本实用新型是一种新型分娩镇痛监护仪器。其特征是由MCS-51系统单板机为工作核心的镇痛信号产生电路，按宫缩规律实现自动/手动(触摸)控制镇痛信号输出强度电路，胎心音监护、记录及报警系统，宫缩规律监护、记录系统等组成。该仪器可明显减轻分娩时的腰、腹疼痛和减轻产妇紧张状态，同时对宫缩规律及胎心音进行自动监护、记录及对异常胎心音进行自动报警，便于医护人员观察产程进展及分娩监护。
文档编号A61B5/00GK2216389SQ92242239
公开日1996年1月3日 申请日期1992年12月2日 优先权日1992年12月2日
发明者王立东, 李庆星 申请人:王立东, 李庆星