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基于蓝牙传输的智能胎动检测系统设计

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#楼主# 2019-11-28

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    胎动是胎儿生命的客观征兆之一,现代医学也将胎动作为胎儿是否缺氧的临床指标,更是可以作为妊娠的诊断依据。胎动计数可以反映出胎儿的健康情况,如胎动减少提示胎儿可能缺氧,提醒孕妇去医院做进一步的检查,是产前监护的重要方法之一。根据统计表明,至少10%的严重智力迟钝和30%的大脑麻痹是由于胎儿在宫内缺氧所引起的,而且胎儿在生成过程中若有缺氧的状态极易导致其发育不良或早产,更有甚者发展为弱智儿童。因此,保证胎动信号检测的准确性与实时性,对及时发现胎儿胎动异常,降低胎儿发病率与死亡率具有十分重要的作用。

    现有的胎动监测方法主要可以分为主动式和被动式两种。其中超声多普勒胎动监测通过向孕妇腹部发射超声,通过一系列信号处理过程后返回胎动信号为典型的主动监测方法,这种监测方法可直接检测胎儿的所有活动。但由于需定期去医院监测其局限性较大。被动式的监测主要包括在孕妇腹部采用心电、压力和加速度传感器等方法。

    相比较于其他的被动式胎动测量方式,基于加速度传感器的测量法在设计上更加的简单易行。在汉斯出版社《仪器与设备》期刊中,有论文设计了一种胎动自动测量系统,集胎动检测、信号处理、模式识别、蓝牙传输于一体,采用多个传感器构成采集阵列,均匀布置在孕妇腹部。比传统的超声方式更加安全、廉价且简单方便,数据更容易获取,还能在任意时间段、任意地点进行监测。

    论文笔者设计并实现了基于蓝牙传输的智能胎动检测系统,基于模块化设计方案,分别对胎动采集模块,数据传输模块和数据收集终端进行设计。选用MPU6050加速度传感器,测量的加速度分辨率可达到0.0005g。4个加速度传感器构成采集阵列,以STM32F103微控制器对胎动数据进行处理,通过基于BLE协议的CC2541对胎动数据进行无线传输至手机APP端,再对胎动数据进一步处理,得到胎动波形及胎动次数。

    同时,采用的硬件终端+手机APP的监护模式,为用户提供了一种科学有效、经济实在的健康监测方案。通过实验检测发现胎动产生的加速度与胎动的实际发生之间存在很好的相关性,但由于原始信号是由加速度传感器置于孕妇腹部采集的,采集到的成分比较复杂,除胎动外,宫缩及母体用力、呼吸、咳嗽、发笑等都能引起母体腹壁压力的改变,带来低频和高频的干扰信号,所以结果还是存在一定的误差,需要在后期中作进一步的探索与研究。

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