计算机辅助产程监护系统

论文摘要

产程图是一种简单、易行、实用的临床监测产程进展及分娩安全的方法,它是在一张图表上连续记录宫颈扩张(宫口扩张)、胎头位置、胎心率、阵缩间隔及持续时间等。通过产程图可及时发现产程异常、识别难产、判断分娩难易以决定适当的分娩方式,改善母婴预后。就目前大部分医院来说,产程图的两个重要参数:宫颈扩张和胎头位置,都是通过肛门检查或阴道指检获得,其精确度严重依赖于技术人员的的专业水平,反复的指检也增加了感染的机率和产妇的不适。纸质产程图的记录是断续的,不适合观察短期内的动态。因此,研究新型产程监护系统、实现电子产程图监护具有很高的临床实用价值。本文简要地介绍了产程图的相关知识和超声测距理论,并着重介绍了超声波在人体组织中的传播特性和对人体的作用。在此基础上,结合国内外研究分娩监护的方法和利用超声波的特性,提出了一种基于超声定位的计算机辅助产程监护系统.系统通过固定于产妇腹部的三个超声传感器为参考平面,分别计算出宫颈扩张和胎头位置,并通过USB接口把数据上传到PC机,由产程图分析软件进行处理。系统硬件部分包括:3路超声波驱动电路、6路超声波信号调理电路、电源电路、主控电路等。其技术难点是:超声传感器设计及其安放技术、胎头下降和宫颈扩张算法的研究、系统安全性与可靠性的研究。软件部分主要是控制多路超声波信号的收发,计算出胎头位置和宫颈扩张数据,并把数据上传到PC机。为了提高精度,系统采用双控制器模式,用CPLD控制超声波信号的发射和对超声的“渡越时间”进行计数,用单片机来控制整个系统的工作流程、算法实现及其与PC之间的通信。本文研制了实验样机,在水中进行模拟实验,并实现了超声测距和超声三角形算法,初步证明了算法和系统的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要研究内容
• 1.4 课题创新点
• 第二章 系统背景技术的研究
• 2.1 关于产程图
• 2.2 超声测距技术
• 2.3 超声波对人体的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统总体方案设计
• 3.1 系统总体设计
• 3.2 系统模型的建立和超声定位算法的研究
• 3.3 超声传感器的选择
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统硬件的设计与实现
• 4.1 电源电路
• 4.2 超声发射电路
• 4.3 超声接收电路
• 4.4 系统主控电路
• 4.5 USB接口电路
• 4.6 硬件可靠性设计
• 4.7 本章小结
• 第五章 系统软件的设计与实现
• 5.1 MCU与CPLD的数据接口
• 5.2 MCU程序设计
• 5.3 CPLD程序设计
• 5.4 USB通信接口的软件程序设计
• 5.5 本章小结
• 第六章 系统调试与测试
• 6.1 系统实物图
• 6.2 超声测距及误差分析
• 6.3 超声三角形算法的验证
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 存在问题与展望
• 参考文献
• 致谢