胎儿监测系统和方法技术方案

提供了一种用于监测孕妇的胎儿方位和/或胎儿取向的系统和方法。声学传感器阵列被定位在腹部上方。处理声学传感器信号的模式以确定胎儿取向和/或确定胎儿随时间的移动。

Fetal monitoring system and method

A system and method for monitoring fetal orientation and / or fetal orientation of pregnant women are provided. The acoustic sensor array is positioned above the abdomen. The pattern of acoustic sensor signals is processed to determine fetal orientation and / or determine fetal movement over time.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】胎儿监测系统和方法
本专利技术涉及胎儿监测系统和方法。
技术介绍
胎动对于评估胎儿健康和幸福非常重要。胎动可能指代胎儿的任何部分的任何种类的移动。正常胎动需要完整的神经肌肉功能以及充足的氧气和营养物质被供应到中枢神经系统。胎动的实际减少可能指示胎儿受害或预测不良胎儿结果。从第二孕期开始，健康护理提供者建议孕妇每天对胎动计数至少一次。每小时平均3～5次指示胎儿健康。氧气供应的短缺会导致太少或太多的移动，这需要联系健康护理提供者。除了临床指示之外，关于胎动和方位(position)的信息可以为准父母提供胎儿如何的知识，从而给予快乐和安心。这种胎儿日记或者活动记录类型的胎儿活动记录在没有明确临床意义的情况下充当了孕妇与胎儿之间的情感联系。对胎儿方位和取向信息的记录的自动化将是非常有益的。执行对胎动的手动计数以及对胎儿方位的主观判断是不现实的，特别是在长时间段内。因此，可穿戴监测设备将是感兴趣的，其易于使用、具有成本效益、对于连续使用是安全的、并且能够以自动的方式记录和提取胎动和方位信息。在该上下文中，“胎儿取向”指代胎儿长轴与母亲的长轴的角度，并且“分布的中心”指代母体腹部上的声压分布的几何中心。所述分布的中心指示“胎儿方位”，其指示胎儿相对于怀孕妇女腹部的几何中心的方位。由于胎动，胎儿方位和/或取向在怀孕期间随着时间而变化。到达分娩的日期时，由于胎儿增加的尺寸，胎儿在子宫内受到限制，并且其取向直接关系到是否可能存在产期并发症。如果系统被用于家庭和连续监测，则超声和电流技术是不适用的，例如大多数现有胎儿监测产品所采用的那些技术，无论是用于医学应用还是用于消费者应用。此外，当前的胎儿监测器使用单个探头，由于缺乏空间分辨率，该单个探头不能够捕获胎儿方位或取向信息。CN104306018公开了一种使用一组“声音收集器”(麦克风)通过识别声音信号最大的点来定位胎儿心脏方位的方法。能够基于胎儿心脏的方位来确定胎儿的取向，同时也能够监测胎动，胎动被定义为胎儿心脏的方位的超过特定阈值的位移。在该系统中，难以找到信号最强的一个点，因为可能存在共享相似信号强度的若干个点，其有效声学路径是相似的。所述有效声学路径取决于腹部组成的厚度、密度和杨氏模量。具有最强信号的方位也可能不对应于胎儿心脏在腹部上的投影。US4781200A公开了一种胎儿监测系统，其包括：传感器服装，其用于连续检测胎儿在母亲体内的物理移动并且提供指示胎动的至少一个电子胎动传感器信号；以及计算器件，其用于接收和分析心脏和移动传感器信号以确定胎儿心率；并且包括用于执行与胎儿心率和胎儿的检测到的移动有关的至少一项分析的器件。加速计被实施为用于胎动检测的移动传感器。US20070213627A1公开了一种用于监测胎儿行为的装置，所述装置包括：输入部，其用于从被附接到母体的一组电极接收ECG数据；波形预处理器，其用于识别接收到的数据内的胎儿ECG复合波形系列；波形处理器，其用于确定胎儿ECG复合波形系列随时间的差异；以及事件记录器，其根据所确定的差异来确定在该时间段期间的胎动的数量。
技术实现思路
需要以低成本、舒适并且易于使用的系统来准确地检测胎儿方位和移动。本专利技术由权利要求来限定。根据本专利技术的一方面的范例，提供一种用于监测孕妇的胎儿的胎动的系统，包括：声学传感器阵列，其用于定位在腹部上方，所述声学传感器阵列中的每个声学传感器被配置为接收由胎儿心跳所生成的声学信号；以及处理器，其用于处理在预定时间段内连续接收到的所述声学传感器信号，其中，所述处理器适于根据每次接收到的所述声学传感器信号来确定分布的中心，并且根据声学信号的分布确定胎儿取向和/或胎儿方位以通过检测所述分布的中心的方位的变化来确定胎动。在该系统中，所述胎儿心脏跳动被用作声源。所生成的声波经由声学路径传播通过腹部并到达孕妇的腹部的一部分上。每条声学路径穿过胎儿胸部、羊水、子宫壁以及母亲的腹壁，其中的每项构成整条路径的各个部分。胎儿取向和胎儿方位将影响每条声学路径的构成。因此，所述声学传感器的不同方位导致针对声音响应的不同特性的多条声学路径，这将影响由被附接到或放置在孕妇的一部分上的传感器最终接收到的声音信号。由声学传感器接收到的每个声音信号是通过不同路径传播并且到达相同声学传感器的声波的集成。此外，当胎儿取向或胎儿方位变化时，所述声学路径相应地变化，这也将对接收到的声音信号具有影响。在胎儿取向、胎儿方位、接收到的声音信号的强度与声学传感器的方位之间的相关性为确定胎儿取向或胎儿方位提供了基础。这样的相关性可以通过模拟或测量来预先确定。以这种方式，本专利技术提供了一种可行并且准确的解决方案，以实现胎儿取向或方位监测。所述声学信号被连续地监测预定的持续时间。根据每次接收到的声学传感器信号的分布来确定中心，其方位变化通过接收到的声学信号的总体模式的变化来指示。对于实施方案，分布的中心可以遵循质心的定义，并且每个声压被认为是定位于腹部上的离散质量，其中，从每个传感器到中心的力矩保持相同。分布的中心也可以被定义为有效声压的空间分布的中心，其中，声压在预定义的标准下被认为是有效的，例如，值阈值。考虑到特定声学传感器(例如麦克风)的工作原理，声音信号也可以被称为“声压”，所述声学传感器通过其薄膜拾取针对由声波所生成的声压的声音信号。在妊娠的早期阶段，声学信号模式(pattern)的分布的中心以及取向对于胎动确定是非常重要的。在妊娠后期，胎儿取向比分布的中心更重要，因为胎儿可能太大而不能在分布的中心发生显著变化。例如，所述声学传感器阵列被集成到能够在延长的时段内舒适地佩戴的腹带中。通过分析声音分布模式(而不是个体传感器信号)，能够提取胎儿取向、移动以及也有方位的详细信息。所述传感器信号的模式可以被用于取向和方位跟踪。对过程的方位跟踪相当于对移动进行跟踪。因此，不是找到最佳传感器信号并且然后分析该信号，而是根据信号的模式来提取所述信息。这些模式可以通过线性地组合个体传感器信号或者其他模式识别方法来识别。模式识别方法可以被用于将检测到的模式与参考模式相关联。模式分析也可以被用于确定分布方位的中心，并且可以跟踪该方位的移动。其可能会或可能不会以能预测的方式对应于声源(即心脏)方位。胎动，包括方位和取向，能够在较长时间内被自动地监测。不是试图找到指示心脏方位的一个点，而是使用传感器阵列来记录声压模式(分布)。对传感器阵列数据的处理使得能够获得关于胎动和/或方位和取向(诸如胎动类型)的更多细节。不同的移动类型例如是漂移、滚动或旋转。该详细信息可以被用于构建胎儿的增强现实模型，能够在如移动电话的显示设备上显示，或者甚至能够被投影到腹部上。可能存在至少5个传感器的阵列。例如，可能有10个或更多个传感器，20个或更多个传感器，或者甚至可能超过30个。所述传感器阵列优选包括无源声音传感器的阵列。这意指提供避免针对信号源(诸如超声发射器)的需求而使得系统成本低并且具有低功耗，并且这也意指所述系统对于消费者使用而言是安全的。所述声音传感器可以简单地包括麦克风或其他压力传感器设备。可以使用任何类型的麦克风，诸如电磁、电容性、压电或光学的。所述处理器可以适于通过分析来自所述声学传感器阵列的传感器信号的模式而根据声学传感器信号来确定胎儿取向。因此，基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测孕妇的胎儿的胎动的系统，包括：声学传感器阵列，其用于定位在腹部上方，所述声学传感器阵列的每个声学传感器被配置为接收由胎儿心跳所生成的声学信号；以及处理器，其用于处理在预定时间段内连续接收到的声学传感器信号，其中，所述处理器适于根据每次接收到的所述声学传感器信号来确定分布的中心并且通过检测所述分布的中心的方位的变化来确定胎动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.31 EP 16163215.3;2015.12.18 CN PCT/CN2015/1.一种用于监测孕妇的胎儿的胎动的系统，包括：声学传感器阵列，其用于定位在腹部上方，所述声学传感器阵列的每个声学传感器被配置为接收由胎儿心跳所生成的声学信号；以及处理器，其用于处理在预定时间段内连续接收到的声学传感器信号，其中，所述处理器适于根据每次接收到的所述声学传感器信号来确定分布的中心并且通过检测所述分布的中心的方位的变化来确定胎动。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器阵列包括无源声音传感器的阵列。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器适于通过对在其期间存在确定的移动的相继预定时间段的数量进行计数来确定移动事件的持续时间。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述处理器适于：当达到最小数量的相继预定时间段时，将确定的移动分类为移动事件；和/或如果顺次移动被没有检测到移动的一数量的相继时段分开，则将所述顺次移动分类为相同的移动事件，所述数量不超过预设值。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述处理器适于当分布的中心的方位的所述变化超过阈值时将确定的移动分类为胎儿方位变化。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述处理器适于基于声学信号分布的训练数据库通过模式识别将确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷斌，金盛，李明东，邬宇强，李林，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL