用于监测母体子宫收缩活动的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于监测子宫收缩活动和控制分娩进程的装置及方法，其主要是采用腹部电极诱导法无创伤地直接通过孕妇腹部电极提取电信号并分析了提取的全部腹部原信号，证实了来自母体运动的乘法性干扰对最后结果有严重影响，以现代信号处理技术消除各种噪声，包括消除母亲心电图、胎儿心电图、电磁干扰等噪声，从而设计了自动增益控制（ＡＧＣ）模块来抑制乘法性噪声，以母亲心电（ＭＥＣＧ）的Ｒ峰为基准校正肌电信号，并以数字信号处理机为核心，以动态加权平均法提取ＭＥＣＧ信号模板，消除ＭＥＣＧ干扰，提取出真实可靠、失真小的子宫肌电及其强度信号，使临床操作无创伤、方便、有效，并能提供更多的子宫活动信息。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学及兽医的检测装置及方法，特别是一种在监测孕妇子宫收缩活动并控制分娩过程的方法和装置。例如，用于测量宫缩的现有技术不能提供有意义的具诊断价值的数据。据本专利技术人所知，常规的宫缩监测器主要是通过宫缩监测器本身的数据与胎儿心率联系起来以检测胎儿的危险。常规的子宫收缩活动的监测方法包括外监护和内监护。外监护法是通过安装在腹部的压力传感器获取子宫收缩活动的节律信号，监测子宫收缩的压力信号是相对的，受压力传感器捆绑的松紧程度、孕妇本身的身体个体差异、体位差异等影响。因此，这种外监护法提供子宫活动的信息很少。内监护法是通过产道安放于子宫的压力传感器(导管)监测子宫内压力信号。由于这种监测器通常仅从子宫的一个位置上获得数据，因此不能充分提供有关宫缩进程的信息。其结果是常规监测器不能提供有关宫肌本身状态的数据。这种方法只能在宫颈口已经张开并且羊膜破水的后采用，因此只能在产妇真正开始分娩后在医院使用。由于传感器必须穿过产道中的菌丛区，这种方法有造成感染的危险。这些细菌可能被带入子宫，从而可能感染母亲和胎儿。此外，由于羊膜不是完整的，并不存在一个闭合的容器，有关在一个闭合容器中所有各点的压力与在该容器中一点所测得的压力相同的Pascal氏定律不能适用。因此，宫内导管在不同位置上会测出不同的压力。因此，采用宫内测量仪测得的压力顶多只能被认为是半定量的数据。此外，在胎盘位于子宫颈口的位置，即所谓前置胎盘的情况下，这种方法完全不适用。还有，到目前为止还没有一种属于“非侵入”性质的连续测量宫颈扩张程度的仪器检测方法。也就是说必须把某种设备放入产道内测量，从而带来上述的缺点。认识到上述的缺点，医学研究人员研究了能提供更有价值的数据的方法。医学文献中记载了早期探索记录子宫平滑肌电活动的工作。例如，L.V.Dill等在Amer.J.Obster.Gynecol，Vol.52，735(1946)上发表的“Electrical Potentials of the Human Uterus in Laber”一文中，发现在分娩进程中子宫肌的收缩伴随有低频电势和电压的变化。G.M.Steer等在Amer.J.Obs ter.Gynecol.，Vol.59，25(1950)上发表的(Electrical Activity of the Human Uterus in Labor”一文中描述了在腹壁上各点的电活动的各种观察报告。其中谈到腹壁上三个常用点中一个点的电活动与分娩的开始阶段有关。随着分娩的进行，更多的点会出现活动。这些作者还注意到，在正常分娩的开始阶段，电活动扩散开来的证据。1979年Wolf等对人体进行了进一步的试验。采用内部电极来收集信号。在Acta Obstet.Gynecil.Scand.Suppl.90，(1979)中发表的“Electromyographic Obseriations on the Human Uterus during Labour”一文报告了这些试验的结果。由于涉及到的风险以及合适的动物模型(例如羊)的有效性问题，至今还没有在人体应用过内部电极。内部电极仍在广泛地应用于羊，主要是测量电活动的频率和时间。Nathanielsz在美国专利US 4,967,761号中提出通过用内部电极测量和分析子宫电活动的频率来区分假分娩和真分娩。在美国专利US 4,256,118号中，Nagel提出用外部电极测量子宫的电活动和胎儿心率。Nagel提出，子宫电活动的频率范围为150Hz到250Hz。然而我们看到，该频率范围通常与子宫内部的测量值有关，而外部电极测得的频率主要在0.05Hz到2500Hz的范围内。在发表在Med & Bio Eng & Comput，22，585-91(1984)上的题为“ExternalRecording and Processing of Fast Electrical activity of the Uters inHuman Parturition”等文章中，J.Planes等描述了使用外部电极来监测分娩期间子宫肌肉的电活动。Planes等采用自动回归分析方法用六个参数来描述宫缩。Planes等估测了宫缩的传播速率，但末获得任何有关传播方向、宫肌所受压力或是宫颈扩张程度的信息。而且，Planes等并没有提出把这些信息作诊断用。例如，宫肌上任一部位的异常压力据知都会使子宫自上而下的电活动出现明显的变化。异常压力可能是由于疤痕组织的存在引起的，例如是以前做过剖腹产的结果。因些，对扩张速率变化的检测和定性可以为执业医生提供极有价值的诊断依据。针对上述问题中国专利ZL93120192.6(公告号CN1088422A)公开了一种分娩进程的诊断装置及方法，其主要是用肌肉活动中固有的电场进行肌动电流检测，利用放置在腹部的多个电极测量腹部区域内的电信号的量值和运动方向，借此判断周期性和指示正常和异常的分娩状态、实际分娩的开始以及宫颈扩张的程度。很显然该分娩进程的诊断方法未能有效地掌握孕妇在围产期(即临盆状态)的子宫活动情况及控制调节孕妇的分娩进程的催产素用量，特别地该分娩进程的诊断装置及方法和美国专利US4256118中虽然都是采用外部诱导腹部电极法来得到腹部电信号，但其对腹部电信号的处理过程中都未对腹部电信号中的乘法性噪声干扰予以处理，使得到的腹部电信号的乘法性噪声不能得到有效抑制，因此，其检测得到的子宫肌电强信号(IEMG)是严重失真的，影响最终得到的腹部肌电强度信号的有效性和可靠性，而且这两者所分析的频段都比较窄，如US4256118分析的频段为150～250Hz，ZL93120192.6分析的频段为0.01Hz～200Hz，对于高频段的腹部电信号未予考虑，其所检测到的EMG和IEMG信号都只包含局部信息而无法反映子宫收缩活动的全部信息，使分析的结果的可靠性和精准性都比较低，给后续的分析判断带来不利，而且这两者也未能通过最终的分析结果去反馈控制分娩进程，只是对分娩进程进行一般的监测。本专利技术的目的是提供一种采用腹部电极诱导法无创伤地并方便有效地提取孕妇子宫及腹部肌电强度信号来有效、可靠、精准地监测子宫活动，进而可靠地控制催产素的剂量，借以达到控制分娩进程的用于监测母体子宫收缩活动的控制分娩进程的方法和装置。本专利技术的技术方案是这样实现的一种用于监测母体子宫收缩活动和控制分娩进程的方法，包括以下步骤1)、通过放置在孕妇腹部的电极提取包含有母亲心电(MECG)、胎儿心电(FECG)、肌电(EMG)以及电磁干扰和乘法性噪声的腹部电信号；2)、用信号处理技术消除包括母亲心电(MECG)、胎儿心电(FECG)、电磁干扰及低频和高频部分的噪声干扰；同时3)、用自动增益控制技术(AGC)校正所提取的腹部电信号以抑制乘法性噪声得到肌电信号(EMG)；4)、将肌电信号(EMG)进行包络检波得到低频的肌电强度信号(IEMG)；5)、用肌电强度信号反馈控制输液给孕妇的电子输液泵，以调节催产素的药物用量，控制孕妇的子宫收缩节律与强度，并将肌电强度信号IEMG进行显示、监测和报警处理。一种用于监测母体子宫收缩活动和控制分娩进程的装置，包括放置在孕妇腹部用于提取孕妇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测母体子宫收缩活动和控制分娩进程的方法，其特征在于包括以下步骤： １）、通过放置在孕妇腹部的电极提取包含有母亲心电（ＭＥＣＧ）、胎儿心电（ＦＥＣＧ）、肌电（ＥＭＧ）以及电磁干扰和乘法性噪声的腹部电信号； ２）、用信号处理技术消除包括母亲心电（ＭＥＣＧ）、胎儿心电（ＦＥＣＧ）、电磁干扰及低频和高频部分的噪声干扰；同时 ３）、用自动增益控制技术（ＡＧＣ）校正所提取的腹部电信号以抑制乘法性噪声得到肌电信号（ＥＭＧ）； ４）、将肌电信号（ＥＭＧ）进行包络检波得到低频的肌电强度信号（ＩＥＭＧ）； ５）、用肌电强度信号ＩＥＭＧ反馈控制输液给孕妇的电子输液泵，以调节催产素的药物用量，控制孕妇的子宫收缩节律与强度，并将肌电强度信号ＩＥＭＧ进行显示、监测和报警处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆尧胜，梁毓厚，
申请(专利权)人：广州三瑞医疗器械有限公司，陆尧胜，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]