便携式宫缩压力监测系统的研发

　　0 引 言

　　无论是早产还是流产，孕妇的子宫收缩在其中均起到非常重要的作用。因此，及早地发现子宫收缩对于早产和先兆流产的早诊断、早预防、早治疗具有十分重要的意义。近年来由于无线传输技术的突破与通信技术的快速发展，导致了医疗器械信号传输技术上的突破，国内、外专家对此进行了大量研究与探索。设计用无线代替有线传输方式的监护仪，让患者或医生可以在自由活动中接受监护或监护病人[1]; 建立一个以 PDA 为主的生理信号监视系统，后续涌现了以 PDA 和无线传输技术为基础的各种生理参数的远程监控系统[2]; 设计一套通过 GSM 无线网络传输胎心的系统[3]，但由于对多普勒胎心探头的放置等技术较难掌握及设备价格较昂贵等原因，这一系统未得到推广应用。目前胎心监测仪体积比较大且价格昂贵，孕妇只能定期地到医院做产检而没办法长时间地实时监测宫缩活动，往往检查出结果时已为时已晚，错过了最佳的治疗时期。因此设计出一套便携式的可持续监控子宫收缩信号，并在需要时将其实时传输给定点医疗机构由专业技术人员判断有无早产( 流产) 的宫缩压力监测系统成了迫切的需要。本文主要对宫缩压力监测系统的总体设计、系统功能实现、有效宫缩算法及实验方法进行介绍，阐明宫缩压力监测系统的技术路线、设计方法和硬件结构。设计出的系统设备具有体积小、运行稳定可靠等优势，且其成本低、便于携带、操作简单、蓝牙无线传输代替有线传输，大大提高了宫缩压力监测系统的应用范围。

　　1 宫缩压力监测系统组成

　　如图 1 所示，为宫缩压力监测系统结构框图。首先压力传感器采集孕妇微弱的子宫收缩生理信号传输给前置仪表放大器，然后把放大到合适大小后的信号送入截止频率为 10Hz 的低通滤波器，目的是滤除不必要的高频与中频噪声，再把滤波后的宫缩信号送入微控制器，所述的微控制器含有 AD 模块和UART 模块，AD 模块采样送入微控制器的宫缩压力信号，UART 模块读取 AD 模块转换结果，转换结果一方面通过 SPI 通信方式进行 SD 卡的读写，把采样数据存储在 SD 卡上，并通过换算得到我们所需的物理量显示在 LCD 屏幕上; 转换结果另一方面通过与微控制器相连的蓝牙串口模块进行无线发送，PDA 无线接收蓝牙串口模块发送的信号[4、5]。DS1302 时钟模块连接到微控制器，在于获取当前的实时时钟及日历。EEPROM 存储模块通过 I2C 通信方式对压力校准数据进行存储，掉电不易失。按键控制模块连接到微控制器，在于产生外部中断输入信号，同时配合 LCD 显示器形成友好的人机交互操作菜单。