[发明专利]一种高精度的胎儿心脏监测装置与方法

权利要求书

1.一种高精度的胎儿心脏监测装置，其特征在于装置包括多频扇形拼盘式发射端和高灵敏度阵列接收端组成的探测端，以及后台处理系统，多频扇形拼盘式发射端和高灵敏度阵列接收端组装在一起形成和探测物接触的探测端，多频扇形拼盘式发射端实现点发射，高灵敏度阵列接收端对发射点周围的小邻域进行接收，以此来进行小区域的扫描，探测端与后台处理系统可以通过有线或者无线的方式连接。

2.根据权利要求1所述的高精度的胎儿心脏监测装置，其特征在于多频扇形拼盘式发射端，为倒立椎体形状，其顶部为很多不同面积的扇形拼盘拼接在一起，椎体的底部为该椎体的汇聚点，也是多频扇形拼盘式发射端的发射点，发射能量汇聚在此，实现点发射，由此带来较大的局部压强，容易穿透母体子宫，实现单点发射，多频扇形拼盘式发射端还配有相应的发射电路单元，实现对后台处理系统传过来的要发送的宽频信号的接收、缓存和分频为多路信号，然后对每路信号进行功率放大。

3.根据权利要求2所述的高精度的胎儿心脏监测装置，其特征在于多频扇形拼盘式发射端的底部的多个拼盘，每个拼盘实现一路信号的窄带发射，多个窄带拼接在一起组成一个宽带发射器，由此可以发射宽频信号，减少发送信号的时间，即是变短观察时间，以降低对胎儿的影响，每路信号在发射之前经过发射电路单元中与之匹配的窄带功放进行功率放大。

4.根据权利要求1所述的高精度的胎儿心脏监测装置，其特征在于高灵敏度阵列接收端，为一接收阵列，由若干个半径大小不等的环形阵列组成，每个环形阵列封装好后由大到小套在多频扇形拼盘式发射端椎体的侧表面，或者若干个环形阵列由小到大排列封装成为一个圆环盘，黏在多频扇形拼盘式发射端椎体的底部，高灵敏度阵列可以由电容式微加工超声探头或薄膜探头组成，每个环形阵列由同一种探头组成，每个环形阵列所有探头围绕在多频扇形拼盘式发射端椎体发射点的周围呈圆对称分布，对发射点接触的探测点周围的小邻域的反射回波进行接收，高灵敏度阵列接收端还配有相应的接收电路单元，实现对接收到的反射回波去噪、放大，缓存，然后发送给后台处理系统进行处理。

5.一种高精度的胎儿心脏监测方法，其特征在于该监测方法是通过装置的多频扇形拼盘式发射端发射一个宽频的超声信号，并且实现发射能量汇聚于发射点，发射波穿过母体子宫后到达胎儿心脏，心脏的跳动会引起反射回波反射位置和强度的变化，高灵敏度阵列接收端接收反射回波，通过寻找反射参考点来寻找胎儿心脏，然后由单点检测，多路信号接收来分析测评胎儿的心脏。

6.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于该监测方法包括寻找反射参考点和多路接收两个主要的过程，寻找反射参考点即是找准胎儿的心脏位置，多频扇形拼盘式发射端进行点发射，若发射点正对心脏，环形阵列呈圆对称分布的任意两个探头由于接收探头的位置对称，则反射回波的反射位置对称，强度的变化一致，若不是这样，则根据反射回波的反射位置和强度的变化来移动探测端，即是移动发射点来反复寻找反射参考点。

7.根据权利要求5所述的监测方法，其特征在于进行多路接收，提高反射回波的检测精度，寻找到反射参考点之后，多频扇形拼盘式发射端在此位置进行点发射，高灵敏度阵列接收端的环形阵列由于接收探头的位置已知，可进行多路信号的接收，因此可以对此多路信号运用空间分集的技术来提高回波信号的信噪比，以及通过对频率参数的检测来分析回波信号，可以提高检测精度。

8.一种高精度的胎儿心脏监测方法，包括如下步骤：

（1）点发射宽频超声信号，后台处理系统产生宽频信号，然后发送给多频扇形拼盘式发射端相应的电路单元，对其分频为多路窄带信号，然后对每路窄带信号进行功率放大后发送给多频扇形拼盘式发射端的某个拼盘，经多频扇形拼盘式发射端后总的发射信号又合成为一个宽频超声信号，并且能量汇聚到多频扇形拼盘式发射端的发射点发射出去，完成点发射；

（2）小邻域反射回波接收，点发射出去的宽频超声信号经过母腹壁、宫壁、羊膜腔、羊水到达胎儿再到胎儿心脏，然后经过反射后穿过胎儿，经过羊水、羊膜腔、宫壁及母腹壁后由高灵敏度阵列接收端接收，高灵敏度阵列接收端有若干个环形阵列，每个环形阵列的探头呈圆对称分布，即是所有探头围绕在多频扇形拼盘式发射端椎体发射点的周围对称分布，对发射点接触的探测点周围的小邻域的多路反射回波进行接收，接收阵列中每个探头接收的反射回波称为一路反射回波，多路反射回波接收下来后由高灵敏度阵列接收端配有的相应的电路单元，进行去噪、放大，数字采集后缓存，然后发送给后台处理系统进行处理；

（3）接收信号处理及显示，后台处理系统对高灵敏度阵列接收端发送过来的接收信号进行处理，由于胎儿心脏的跳动会引起反射回波反射位置和强度的变化，高灵敏度阵列接收端进行了多路反射回波的接收，分别对每路反射回波进行分析得到随着时间变化的位置波形和随时间变化的强度波形，最后对位置波形和强度波形显示；

（4）寻找反射参考点，高灵敏度阵列接收端的接收阵列，包含若干个环形阵列，每个环形阵列的探头围绕在多频扇形拼盘式发射端椎体发射点的周围对称分布，每个探头接收一路反射回波，多频扇形拼盘式发射端进行点发射，若正对心脏，呈圆对称分布的两个探头由于位置对称，则反射回波的反射位置对称，强度的变化一致，若不是这样，则根据反射回波的反射位置和强度的变化来移动探测端，即是移动发射点来反复寻找反射参考点；

（5）对反射参考点附近的小邻域的反射回波接收处理，寻找到反射参考点之后，多频扇形拼盘式发射端在此位置进行点发射，高灵敏度阵列接收端进行多路接收，利用空间分集技术接收回波信号，可以提高回波信号的信噪比，以及通过对频率参数的检测来分析回波信号，可以提高检测精度；

（6）对接收处理后的回波信号进行显示，提供给医护人员，评测胎儿的心脏。