專利名稱：電腦分娩鎮痛、監護儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分娩鎮痛及監護裝置。
目前國內應用較新的分娩鎮痛裝置是機械振顫式鎮痛儀器。其鎮痛作用是通過將電子振蕩信號經電磁轉換成機械振顫作用于腰、腹部而實現的。其臨床結果表明，很難達到滿意的效果，尤其是對于劇烈的腹痛。該類鎮痛儀不能同時對子宮收縮規律及胎心音進行監護及記錄，反而因其振動聲音較大而影響胎心音的觀察。
本實用新型的目的是要提供一種新型分娩鎮痛裝置。它能明顯減輕分娩時的腰、腹疼痛，同時能對子宮的收縮規律及胎心音進行監護及記錄。
本實用新型的目的是這樣實現的根據理療學中100Hz低頻調制4000HZ的中頻電具有明顯的即刻止痛作用這一原理(請詳見繆鴻石教授主編的《電療與光療》和《理療學》的中頻電部分)，利用現代微電腦的人工智能特性。我們設計制作了一種具有分娩鎮痛作用，同時能對子宮收縮規律及胎心音進行監護、記錄的裝置。其特征是該分娩鎮痛及監護記錄裝置由以下部分組成，兩組100Hz低頻調制4000Hz的中頻電信號(以下稱該信號為鎮痛信號)產生及放大電路；按子宮收縮曲線控制鎮痛信號輸出強度的自動(手動)控制電路；子宮收縮規律感知及顯示電路；胎心音感知、顯示及自動報警電路；子宮收縮間隔時間及持續時間、胎心音監護結果的打印系統；子宮收縮規律傳感器和胎心音傳感器及兩路鎮痛信號輸出的作用電極作成一體的腰腹圍帶組成。其分娩鎮痛作用是將鎮痛信號通過兩組作用電極分別作用在產婦腰、腹部而實現的。其子宮收縮規律及胎心音的監護是通過腰腹圍帶的胎心音傳感器及宮縮傳感器拾取信號經過整形電路及MCS-51系統處理后進行自動控制鎮痛輸出、顯示、打印及報警等。
本實用新型由于采用了即刻止痛作用明顯的低頻調制中頻電做為鎮痛信號及按子宮收縮強度控制鎮痛信號輸出強度的自動控制電路以及手動(觸摸)控制器和子宮收縮規律及胎心音的數字監護、記錄及報警系統等組成。故該裝置可減輕分娩時的腰腹疼痛，同時具有對子宮收縮間隔時間、子宮收縮持續時間及胎心音進行數字監護及異常胎心音的自動報警等功能。在減輕分娩痛苦的同時減輕產婦分娩緊張狀況，便于醫務人員觀察產程進展及分娩監護。
本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖給出附
圖1-5是根據本實用新型提出的電腦分娩鎮痛、監護儀的電原理圖。
下面結合
圖1-5詳細說明依據本實用新型提出的具體電原理圖的細節及工作情況該電腦鎮痛分娩監護儀包括MCS-51系列單板機為核心工作的鎮痛信號的產生、控制及放大電路；胎心音拾取、處理、顯示、打印及自動報警系統；子宮收縮規律感知、處理電路及顯示、打印系統及由胎心音傳感器、宮縮規律傳感器、兩組鎮痛信號輸出電極做成一體的腰腹圍帶等(見附
圖1)。
鎮痛信號產生、控制、放大電路(見附圖2)由MCS-51單板機系統T0產生的100赫茲和4000赫茲的方波信號經兩個隔離電阻R1、R2分別加到調幅用晶體管BG1的發射極和基極上，完成50％的調幅調制。R5是負載電阻，R7、R8是分壓器，為IC1提供200mV的信號。二路信號經兩隔離電阻R9，R10兩電容C1，C2加到電子電位器IC1的1、8腳上。同時由8031單板機來的兩路D/A鎮痛控制信號G、H端分別經隔離電阻R3、R4加到IC1的13、6腳上，分別控制腹部和腰部的鎮痛電流輸出量(本機設計輸出電流為0-50mA)。由IC1的3、10腳輸出的信號經隔直流電容C7、C8加到功率放大塊IC2的1、9腳，經功率放大塊放大后由4、6腳輸出，經隔離電容C9、C10加到匹配變壓器B1、B2初極，由B1、B2次極得到的腰、腹鎮痛信號，D1、D2是安全用限幅晶體管。LED1、LED2分別是腰、腹部輸出量電平指示用發光二級管，腰、腹鎮痛信號V1、V2經插頭和導線連接到腰腹圍帶的電極上，實現鎮痛目的。
胎心音拾取處理、顯示、打印及自動報警系統(見附圖3)胎心音是通過安置在產婦腰腹圍帶上的電容話筒MIC拾取并轉換成電信號，BG1是阻抗變換用場效應管，胎心音通過電阻R5加到運放IC1放大，電位器W為調節放大量而設計的，放大后的胎心音信號送給施密特觸發器IC2。經過施密特整形的胎心脈沖，送到MCS-51計算機板的C端經7405接CPU的INT0腳，胎心率是通過檢測胎心脈沖周期然后由計算機換算得到的，計算機將每3秒鐘平均值刷新一次液晶屏，以每分鐘的平均值打印一次胎心率。通過并行接口8255送到打印機PP40和液晶顯示屏LCD上。檢測胎心音＜120、＞160次時，發出報警音響，報警系統是經CPU判斷后由P1.5口輸出的。
子宮收縮規律監護系統(見附圖4)子宮收縮規律傳感器是用橡膠管水銀應變儀作為宮縮規律傳感器，本傳感器采用的是Medimatic，Demark(波蘭產品)長度應變傳感器。當產婦有子宮收縮時，其腹部變硬同時直徑增加＞3厘米。由于纏繞在產婦腹部的長度應變儀長度的變化，而引起應變電阻阻值隨之變化(0.2歐姆/厘米)。工作原理流經R1，Rt，R4的恒定電流在差分放大器U1的輸出端給出恒定的電壓分量。由宮縮引起的應變電阻變化與放大器U1的輸出電壓成正比。C1，R7組成的低通濾波器(截止頻率為F＝0.06HZ)只讓與應變儀長度變化的信號通過。而電壓跟隨器U2則把濾波器的輸出電壓與輸入放大器U3相隔離，U3增益可調的同相放大器而工作，調節W4使輸出滿度為5V。該信號接MCS-51單板機F端，即ADC0809的IN0腳。計算機把檢測到的宮縮信號處理，將＜10％滿度的連續時間做為宮縮間隔時間，將≥10％滿度的連續時間做為宮縮持續時間，經計算機CPU處理后由并行接口8255送到PP40打印機和液晶顯示屏上。
有關MCS-51計算機板控制輸出口G、H端的說明(見圖5)該端口的輸出電壓大小是與宮縮強度成正比的，其關系為G(H)＝K×FG(H)-端口輸出電壓F-端口的輸入電壓(由宮縮傳感器轉換)K-常數
K可以通過儀器上的按鍵或手握控制器(見圖8)來改變(即MCS-51計算機板上的K2，K3，K4)，以適應不同產婦間的疼痛差異。
單板機硬件及功能(見附圖5)該機以MCS-51系列單板機為核心工作的數控智能儀器。由胎心音傳感器得到的胎心音電流經放大整形后(見附圖3)，以中斷方式申請CPU中斷服務，系統計算出的胎心次數/分鐘由液晶顯示屏顯示并存儲打印每分鐘的平均值。宮縮傳感器得到的宮縮情況(見附圖4)由單板計算機判斷、計算存儲顯示并打印宮縮曲線。由六個鍵組成的簡易鍵盤能完成年、月、日、時、分的校準，同時提供鎮痛信號的自動與手動的切換。手握器是由三個鍵組成的簡易鍵盤，它不管自動與手動均能控制腰部與腹部的電流分別上升和同時下降。液晶顯示屏由2×16的LCD組成，能同時顯示年、月、日、時、分、秒及宮縮間隔時間，宮縮持續時間，胎心率。微型(PP40)打印機，當校完年、月、日、時、分后，打印出產婦的室號和床號以及住院編號。同時還設有標準的RS2320串行通信口，可以同IBM等計算機連網，實現遠程通訊。
軟件部分的設計(見圖6)本系統軟件設計以中斷方式為主，再配合查詢工作方式。中斷控制及優先級別如下1.T0用來產生4000Hz、100Hz方波和1/100秒計時。
2.INT0胎心脈沖中斷。
3.INT1A/D轉換結束中斷。
4.T1用來控制串行通信的波特率。
通過中斷方式完成了4000Hz、100Hz的方波輸出控制及1/100秒計時；胎心周期的檢測；A/D轉換結果的讀入及部分數據的處理。
通過查詢方式完成了時間初值的設定；按鍵控制；兩路D/A輸出的控制；數據處理及顯示、打印。
打印部分采用了手動即打和整點定時打印的方式，輸出開機或上次打印結束以來的全部數據和曲線。
腰腹圍帶(見圖7)由腰部電極墊④和腹部電極墊②及腰部電極③、腹電極④；胎心音傳感器⑤；宮縮傳感器⑥組成。其中腰、腹電極采用(5×7厘米)低阻導電橡膠外套以常規理療襯墊，通過尼龍垃扣分別固定在腰、腹墊的內側，腰、腹墊分別通過兩條彈性松緊帶⑦及尼龍拉扣⑧連接。從而便于電極的固定及應用。胎心音傳感器通過軟導線固定在腹墊上，以膠布固定于胎心音顯著位置。宮縮傳感器通過腰墊上的圍繩固定產婦腰圍最大處即可。
權利要求1.一種電腦分娩鎮痛、監護儀，由子宮收縮傳感器、放大器、A/D轉換器連接單片計算機，胎心音傳感器、放大/整型電路連接單片計算機，鍵盤、手握器、顯示屏、打印機連接單片計算機，單片計算機經兩路D/A轉換器、兩路音頻放大器、兩個阻抗匹配器連接腰腹圍帶，其特征是單片計算機經兩路D/A轉換器連接兩路音頻放大器和兩個阻抗匹配器連接到腰腹圍帶。
2.根據權利要求1所述的電腦分娩鎮痛、監護儀，其特征是單片計算機經兩路D/A轉換器連接兩路音頻放大器和兩個阻抗匹配器連接到腰腹圍帶。
3.按權利要求2所述的監護儀，其特征是在腰腹圍帶的腰、腹墊內側分別通過尼龍拉扣連接一組電極板，并沿腰腹圍帶的上緣裝有一個長度應變傳感器。
專利摘要本實用新型是一種新型分娩鎮痛監護儀器。其特征是由MCS-51系統單板機為工作核心的鎮痛信號產生電路，按宮縮規律實現自動/手動(觸摸)控制鎮痛信號輸出強度電路，胎心音監護、記錄及報警系統，宮縮規律監護、記錄系統等組成。該儀器可明顯減輕分娩時的腰、腹疼痛和減輕產婦緊張狀態，同時對宮縮規律及胎心音進行自動監護、記錄及對異常胎心音進行自動報警，便于醫護人員觀察產程進展及分娩監護。
文檔編號A61B5/00GK2216389SQ92242239
公開日1996年1月3日 申請日期1992年12月2日 優先權日1992年12月2日
發明者王立東, 李慶星 申請人:王立東, 李慶星