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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201280058905.3 (22)申请日 2012.11.30 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104053401 A (43)申请公布日 2014.09.17 (30)优先权数据 11191475.0 2011.12.01 EP (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.05.29 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/DK2012/050439 2012.11.30 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/079073 EN 2013.0。
2、6.06 (73)专利权人 远程护理科技第一公司 地址 丹麦海莱乌 (72)发明人 波蒂艾伦迪内森 戴安娜克亚尔西格里克纳格 JJ斯特鲁伊克 (74)专利代理机构 北京安信方达知识产权代理 有限公司 11262 代理人 周靖 郑霞 (51)Int.Cl. A61B 7/00(2006.01) A61B 5/026(2006.01) A61B 5/0402(2006.01) A61B 5/053(2006.01) A61B 5/0444(2006.01) A61B 5/0488(2006.01) 审查员 熊狮 (54)发明名称 多因素的远程医疗护理妊娠和分娩监测 (57)摘要 本发明提供了用于监。
3、测孕妇中的胎儿， 和/ 或监测关于妊娠并发于如先兆子痫和高血压疾 病的母亲健康风险的系统。 该系统包括能被孕妇 佩戴的便携式或者可佩带单元， 优选用以允许在 日常生活中进行监测， 诸如采用粘性贴片的形 式。 便携式单元具有声音传感器， 例如， 麦克风或 者加速计， 其将被放置在孕妇的腹部区域的皮肤 上， 以便检测来自胎儿的脐动脉或者来自孕妇的 子宫动脉的血管音。 声音传感器被功能连接至处 理单元， 其对捕获的血管音执行处理算法， 并且 据此提取如搏动指数的信号参数。 然后， 处理单 元传递信号参数， 例如使用音频信号、 视觉显示 器或者通过有线或无线数据信号。 某些实施方式 包括了一种或多种额。
4、外的传感器， 例如用于检测 胎儿的心电图信号的传感器， 和/或用于检测子 宫肌电活动的传感器。 尤其是， 声音传感器和这 些额外的传感器可以被布置在一个粘性贴片或 几个粘性贴片内。 权利要求书3页 说明书9页 附图4页 CN 104053401 B 2017.05.24 CN 104053401 B 1.一种用于监测孕妇或者孕妇中的胎儿的系统， 所述系统包括： 便携式单元(WU)， 其被布置为被所述孕妇携带， 所述便携式单元包括至少一个声音传 感器(S1)， 所述至少一个声音传感器(S1)被布置为放置在腹部区域的皮肤上， 并且被布置 为检测来自子宫动脉或者来自存在于所述孕妇的子宫中的胎儿的脐动。
5、脉的血管音(VS)， 并 且据此产生第一信号， 以及 处理单元(P)， 其被功能连接以接收所述第一信号， 其中所述处理单元(P)被布置为对 所述第一信号(PA)执行第一处理算法(PA1)， 以便据此提取至少一个第一信号参数(SP1)， 并且其中所述处理单元(P)被布置为传递所述至少一个第一信号参数(SP1)， 其中所述第一处理算法被布置为对所述第一信号至少进行高通滤波， 并且据此产生经 高通滤波的第一信号， 其中所述高通滤波具有在100-200赫兹范围内的截止频率。 2.根据权利要求1所述的系统， 其中所述便携式单元还包括被布置为检测所述孕妇的 子宫的肌电活动并且据此产生第二信号的至少一个传感。
6、器(S2)， 其中， 所述处理单元(P)被 功能连接以接收所述第二信号。 3.根据权利要求1所述的系统， 其中所述便携式单元还包括被布置为检测来自所述孕 妇的子宫中的胎儿的心电图信号， 并且据此产生第三信号的至少一个传感器(S3)， 其中， 所 述处理单元(P)被功能连接以接收所述第三信号。 4.根据权利要求1所述的系统， 其中所述便携式单元(WU)还包括被布置为检测所述孕 妇的子宫的肌电活动并且据此产生第二信号的至少一个传感器(S2)以及被布置为检测来 自所述孕妇的子宫中的胎儿的心电图信号并且据此产生第三信号的至少另一个传感器 (S3)， 并且其中， 所述处理单元(P)被功能连接以接收所述第。
7、二信号和所述第三信号。 5.根据权利要求4所述的系统， 其中所述处理单元被布置为响应于所述第一信号、 所述 第二信号以及所述第三信号， 处理所述第二信号和所述第三信号并且产生组合的信号参 数。 6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所述便携式单元包括在其内布置 了所述至少一个声音传感器的粘性贴片， 以便允许所述至少一个声音传感器与所述孕妇的 腹部区域的皮肤接触。 7.根据权利要求6所述的系统， 包括两个或者两个以上被布置为放置在所述孕妇的腹 部的相应区域上的粘性贴片， 其中， 每个粘性贴片具有至少一个被布置在其中的被功能连 接至所述处理单元的声音传感器。 8.根据权利要求1-5中。
8、的任意一项所述的系统， 其中所述处理单元形成所述便携式单 元的一部分。 9.根据权利要求8所述的系统， 其中所述处理单元被布置在粘性贴片内。 10.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所述处理单元被实施为下述中的 一种： 便携式设备、 个人电脑以及服务器系统。 11.根据权利要求10所述的系统， 其中所述便携式设备包括手机。 12.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所述便携式单元包括信号发送装 置， 所述信号发送装置被布置为响应于所述第一信号参数(SP1)， 至少提供声觉或者视觉信 号。 13.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所述第一处理算法被布置为对。
9、所 权 利 要 求 书 1/3 页 2 CN 104053401 B 2 述第一信号进行带通滤波， 并且据此产生经带通滤波的第一信号， 所述带通滤波具有在 100-200赫兹的范围内的下截止频率以及在800-20000赫兹的范围内的上截止频率。 14.根据权利要求13所述的系统， 其中所述第一处理算法还被布置为对所述经带通滤 波的第一信号进行整流， 并且据此产生经整流的第一信号。 15.根据权利要求14所述的系统， 其中所述第一处理算法还被布置为对所述经整流的 第一信号进行低通滤波， 并且据此产生经低通滤波的第一信号。 16.根据权利要求15所述的系统， 其中所述低通滤波具有在1-20赫兹的区。
10、间内的截止 频率。 17.根据权利要求15所述的系统， 其中所述低通滤波具有在2-15赫兹的区间内的截止 频率。 18.根据权利要求15所述的系统， 其中所述低通滤波具有在3-10赫兹的区间内的截止 频率。 19.根据权利要求15所述的系统， 其中所述低通滤波具有在4-8赫兹的区间内的截止频 率。 20.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所述第一处理算法被布置为提取 包括下述中至少一项的第一信号参数： 搏动指数、 动脉声音的上升时间、 以及动脉声音的衰 减时间、 静脉流、 以及指示主动脉瓣的关闭定时的二重脉搏的切迹的定时。 21.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所。
11、述系统被布置为比较所述第一 信号参数和阈值， 并且如果所述第一信号参数超过所述阈值， 则触发报警事件。 22.根据权利要求21所述的系统， 其中所述报警事件为包括下述中至少一项的报警事 件： 视觉报警信号、 声觉报警信号以及触觉报警信号。 23.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所述至少一个声音传感器(S1)包 括麦克风。 24.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所述至少一个声音传感器(S1)包 括加速计。 25.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 其中所述至少一个声音传感器(S1)具 有和小于40分贝的声压值等价的噪底。 26.根据权利要求1-5中的任意一。
12、项所述的系统， 其中所述至少一个声音传感器(S1)具 有和小于30分贝的声压值等价的噪底。 27.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 还包括被功能连接至所述处理单元的 多个声音传感器， 其中所述多个声音传感器被布置用于腹部上的相应位置。 28.根据权利要求27所述的系统， 其中所述处理单元被布置为处理从所述多个声音传 感器接收到的信号， 并且计算针对每个声音传感器的参数， 以及基于所计算出的参数， 选择 所述多个声音传感器中的用于监测的声音传感器。 29.根据权利要求28所述的系统， 其中所述计算出的参数包括计算出的信噪比的度量。 30.根据权利要求28或者29所述的系统， 其中所述处。
13、理单元被布置为重新计算针对每 个声音传感器的所述参数， 以便允许更新选择所述多个声音传感器中的用于监测的声音传 感器。 31.根据权利要求1-5中的任意一项所述的系统， 包括至少一个麦克风， 所述至少一个 权 利 要 求 书 2/3 页 3 CN 104053401 B 3 麦克风被布置为检测在所述至少一个声音传感器(S1)附近的环境声音， 其中所述至少一个 麦克风被功能连接至所述处理单元， 并且其中所述处理单元被布置为： 基于从所述至少一 个麦克风接收到的输入， 消除在来自所述至少一个声音传感器(S1)的信号中的环境噪声的 影响。 32.根据权利要求31所述的系统， 其中所述处理单元被布置为。
14、： 通过包括维纳滤波的噪 声消除算法， 消除在来自所述至少一个声音传感器(S1)的信号中的环境噪声的影响。 33.一种用于监测孕妇或者孕妇中的胎儿的方法， 所述方法包括： 通过布置在腹部区域的皮肤上的至少一个声音传感器， 检测来自子宫动脉或者来自存 在于所述孕妇的子宫中的胎儿的脐动脉的血管音， 所述至少一个声音传感器被布置在便携 式或可佩带单元中， 所述便携式或可佩戴单元被布置为被所述孕妇携带， 根据所检测到的血管音， 产生第一信号； 对所述第一信号执行第一处理算法， 以便据此提取至少一个第一信号参数， 其中所述 第一处理算法被布置为对所述第一信号至少进行高通滤波， 并且据此产生经高通滤波的第。
15、 一信号， 其中所述高通滤波具有在100-200赫兹范围内的截止频率， 以及 传递所述至少一个第一信号参数。 权 利 要 求 书 3/3 页 4 CN 104053401 B 4 多因素的远程医疗护理妊娠和分娩监测 技术领域 0001 本发明涉及医疗设备领域， 例如， 更具体地涉及远程医疗护理系统以及妊娠和分 娩监测装置。 尤其是， 本发明提供了用于监测孕妇的子宫中的胎儿的方法和系统， 其是通过 检测脐动脉中的血液流动来监测在胎儿和胎盘之间的血液流动状态， 以及/或者通过检测 子宫动脉中的血液流动来监测子宫的灌注状态来进行的。 背景技术 0002 对具有早产风险的人群中的孕妇的看护仍旧是巨大的。
16、临床挑战， 其是新生儿发病 率和死亡率的主要原因之一。 0003 在临床上， 胎儿的生长通常是基于孕妇腹部的简单距离测量来估计的。 这仅仅提 供了粗略的胎儿生长的测量， 并且如果检测到任何的异常发育， 则在检测到其之前， 胎儿很 可能已经患异常发育几个星期的时间了。 0004 一旦孕妇被归类为属于生长障碍的高危人群， 则存在其他的用于监测胎儿的发育 的方法。 对胎儿的发育来说， 到子宫以及胎儿和胎盘之间的足够的血液流动是至关重要的。 因此， 对子宫动脉和脐动脉中的任何异常的血液流动的检测对于监测胎儿的状态都是重要 的。 通过使用超声波扫描装置的多普勒测量的方式来检查动脉的血液流动， 这是有可能。
17、的。 因此， 例如， 搏动指数(PI)能被确定， 从而将其与制成表的阈值相比较， 以便帮助临床医务 人员确定到胎儿的血液供给是否正常或者是否需要采取任何措施。 用于确定子宫动脉和脐 动脉的血液流动的超声波扫描在下述情况中使用： 宫内生长迟缓(IUGR)、 双胎妊娠、 母亲高 血压、 母亲先兆子痫、 母亲糖尿病、 以及体外受精(IVF)后的妇女妊娠。 0005 许多被归类为属于高危人群的妇女变得焦虑， 并且这些妇女中的许多人定期联系 诊所或医院以要求检查， 并且许多妇女最后住院， 例如， 几周的时间， 尽管事实上她们的胎 儿具有正常的发育。 因此， 需要在她们中的至少一部分不需要住院的妊娠期间允。
18、许更加密 切地监测该妇女人群的解决方案。 0006 对于诊断患有如先兆子痫或者高血压疾病的孕妇， 其胎儿-胎盘循环受到母亲先 兆子痫或者高血压状态恶化的影响， 因此需要在妊娠期间监测母亲健康风险的系统。 发明内容 0007 根据上述描述， 提供用于监测孕妇中的胎儿以及关于妊娠并发于如先兆子痫和高 血压疾病的母亲健康风险的系统， 这可以看作是本发明的目的， 该系统适合低成本实施以 及更加持续不断的监测， 而不需要技术人员来执行检查。 0008 在第一个方面， 本发明提供了用于监测孕妇或者孕妇中的胎儿， 以及/或者监测关 于妊娠并发于如先兆子痫和高血压疾病的母亲健康风险的系统。 该系统包括： 00。
19、09 被布置为被孕妇携带的便携式单元， 该便携式单元包括至少一个声音传感器， 其 被布置为放置在腹部区域的皮肤上， 并且被布置为检测来自子宫动脉或者来自存在于孕妇 的子宫中的胎儿的脐动脉的血管音， 并且据此产生第一信号， 以及 说 明 书 1/9 页 5 CN 104053401 B 5 0010 被功能连接以接收第一信号的处理单元， 其中该处理单元被布置为对第一信号执 行第一处理算法， 以便据此提取至少一个第一信号参数， 并且其中处理单元被布置为传递 该至少一个第一信号参数。 0011 这种系统适合监测与妊娠有关的母亲血管状态， 因此该系统能用来监测孕妇以及 胎儿的健康状态。 该系统是有优势。
20、的， 因为例如采用粘性贴片形状的便携式或者可佩戴单 元， 能够被孕妇佩戴几个小时、 几天或者甚至几周的时间， 其中来自子宫动脉或者脐动脉的 血管音能被持续地监测或至少定期地监测。 该处理单元能被集成在可佩带单元中， 例如在 粘性贴片内， 或者该处理单元能由在腰带等中佩戴的单独的设备构成。 某些实施方式能提 供将在日常生活中、 以及分娩阶段佩戴的监控系统， 该系统能淘汰或者至少部分替代现有 的监测系统。 0012 该系统还能用于提供妊娠毒血症的早期诊断。 0013 本发明基于这样的理解， 即通过在孕妇的腹部区域的皮肤上使用采用麦克风或者 加速计形式的声音传感器来捕获在诸如50-5000赫兹的频率。
21、范围内的声音， 检测来自子宫 动脉和脐动脉的血管音， 这是有可能的。 相比于要复杂得多的多普勒超声波装置， 其可以提 供具有至少一个在便携式或者可佩带单元中的声音传感器的系统， 以便允许对至少一个与 子宫动脉或者脐动脉中的血液流动有关的参数的持续监测。 实际上， 血液流动的多普勒超 声波测量在现场没有技术人员时不能执行， 因此在孕妇没有在诊所或者在医院时不能被执 行。 即使不是经常被执行， 仍可以认为超声波信号对胎儿构成了健康风险， 而在皮肤表面上 的声音记录可以很经常地执行， 例如持续的， 而没有任何健康风险。 0014 使用该系统， 当孕妇在家里正常生活时能被监测并且仍旧有她被护理的感觉，。
22、 因 为如果检测到血液流动中的任何异常， 系统能立即发出报警。 处理单元本身或许能基于至 少一个第一信号参数触发报警， 例如， 计算出的搏动指数(PI)与制成表的阈值比较并且其 被认为超过正常范围。 例如， 处理单元本身可以具有听觉报警或者视觉报警或者振动报警， 或者处理单元可以给孕妇的手机发送消息。 0015 在某些远程医疗护理的实施方式中， 处理单元通过例如家庭个人电脑经由互联网 给医院的服务器传递如PI的至少一个第一参数。 因此， 医院的医护人员能持续地或者定期 监测关于病人的至关重要的数据， 并且， 例如可以对至关重要的参数的历史进行追踪并且 为以后的使用进行存储。 因此， 有可能快速。
23、检测处于早期状态的任何异常， 其显著地提高了 成功治疗的概率， 而胎儿或者孕妇不会难受。 0016 更进一步地， 对于孕妇在分娩阶段佩戴， 该系统同样是有优势的， 其中， 子宫动脉 血液流动和脐动脉血液流动提供了关于胎儿的健康状态的额外知识。 尤其是， 在还包括在 安放于孕妇的腹部区域上的粘性贴片中集成的EMG和胎儿ECG传感器的实施方式中。 因此， 分娩阶段中的至关重要的参数可以通过简单的方式进行监测， 而不需要任何额外的传感器 装置， 并且尤其避免了针对胎儿的侵入性电极。 此外， 对于孕妇在外科手术期间， 尤其是在 剖腹产期间佩戴， 该系统是有优势的。 因此， 不需要额外的技术来在外科手术。
24、期间监测胎儿 的状况。 0017 在一种实施方式中， 可佩带单元还包括至少一个被布置为检测孕妇的子宫的肌电 活动(EMG)， 并且据此产生第二信号的传感器， 其中， 处理单元被功能连接以接收第二信号。 这种EMG传感器对于在妊娠的早期阶段， 监测子宫中的任何异常的前期子宫肌层活动， 以便 说 明 书 2/9 页 6 CN 104053401 B 6 能干预并且可能避免早产是有优势的。 然而， EMG传感器在分娩阶段也是有优势的， 其中子 宫中的子宫肌层活动对于确定子宫的状态是重要的。 0018 在一种实施方式中， 可佩带单元还包括至少一个被布置为检测来自孕妇的子宫中 的胎儿的心电图信号(ECG。
25、)， 并且据此产生第三信号的传感器(S3)， 其中处理单元被功能连 接以接收第三信号。 因此， 有可能针对胎儿的ECG中的异常进行监测， 这能用来监测胎儿在 分娩前的阶段以及分娩阶段的健康状态， 例如， 通过监测脉搏速率， 以便检测任何心跳过速 或者心率过缓。 此外， 胎儿ECG的知识还允许对胎儿ECG的其他参数进行监测， 例如， 为了检 测可能的ST升高的ST段的监测。 0019 在优选的实施方式中， 如刚才所描述的， 可佩戴单元包括声音传感器、 EMG传感器 以及ECG传感器。 尤其是， 所提到的三种传感器全部都可以被安放在粘性贴片内。 优选地， 处 理单元被布置为响应于第一、 第二以及第。
26、三信号， 处理第一信号、 第二信号以及第三信号并 且产生组合的信号参数。 因此， 得到胎儿的健康状态的组合测量值或状态是可能的， 并且如 果检测到异常， 可以产生报警。 0020 通常， 便携式或者可佩带单元可以包括在其内布置了至少一个声音传感器的粘性 贴片， 以便允许声音传感器与孕妇的腹部区域的皮肤接触。 尤其是， 粘性贴片可以具有半圆 形状并且适合于以脐为中心放置在孕妇的腹部区域的皮肤上。 然而， 其中安放了声音传感 器的便携式或者可佩戴单元也可以替代地采用小设备的形式， 其被布置为通过皮带、 腰带 或者膏药等放置在孕妇的腹部区域上。 0021 在某些实施方式中， 该系统包括两个或者多于两。
27、个被布置为放置在孕妇的腹部的 相应区域上的粘性贴片， 其中， 每个粘性贴片在其内布置了至少一个被功能连接至处理单 元的声音传感器。 这种实施方式是有优势的， 因为传感器贴片能被放置在几个位置， 例如在 腹部区域的两边， 以便能够不依赖胎儿的实际位置， 捕获子宫动脉声音或者脐动脉声音。 0022 便携式或者可佩带单元可以包括多个， 例如两个、 三个或者甚至更多个被布置在 不同的位置， 例如， 在一个粘性贴片或者几个粘性贴片内的声音传感器， 以便不依赖胎儿的 位置， 提供捕捉来自子宫动脉以及脐动脉的血管音的更好的机会。 因此， 处理单元可以被布 置为比较来自多个传感器的声音信号的质量， 以处理来自。
28、声音传感器的信号， 从而提供最 高质量的血管音。 0023 此外， 每个声音传感器可以附有额外的麦克风，“房间麦克风” ， 其中声音传感器记 录来自腹壁内的声音， 并且定位该额外的麦克风， 以便记录来自环境的声音。 优选地， 处理 单元接着被布置为对来自声音传感器的信号执行自适应滤波， 从而排除被进一步处理的信 号中的来自环境的噪声。 尤其是， 这种信号消除处理可以基于包括维纳滤波的噪声消除算 法。 使用 “房间麦克风” 和适合的噪声消除处理， 可以获得更精确的处理结果， 并且可以检测 到相当微弱的声音或者加速计信号， 从而即使在具有显著的噪声水平的环境中， 如在车流 中等等， 也能执行监测。。
29、 0024 处理单元可以组成便携式或者可佩带单元的一部分。 例如， 处理单元可以被布置 在粘性贴片内， 尤其是在其中还安放了声音传感器的同一个贴片内。 粘性贴片内可以布置 有声音传感器、 必要的模拟电子电路、 模数转换器、 运行第一处理算法的处理器、 以及驱动 所有这些元件的电池装置。 然后， 贴片内的处理单元可以能够通过使用有线或者如蓝牙技 术等的无线技术， 给如手机等的外部设备传递第一信号参数并且可能传递更多的数据。 说 明 书 3/9 页 7 CN 104053401 B 7 0025 另外， 处理单元可以被实施为下述中的一种： 如手机的便携式设备、 个人电脑、 以 及服务器系统。 在这。
30、种系统中， 来自声音传感器的第一信号优选经模数转换并且以数据包 形式通过有线或者无线方式传输到外部设备， 该外部设备接着对数据包执行第一处理算法 并且产生第一信号参数。 尤其是， 便携式设备可以为被布置为被孕妇佩戴在腰带或者皮带 或者口袋中的小型电池驱动设备。 然而， 外部设备也可以为智能手机， 该第一处理算法被实 施为在智能手机上运行的应用。 0026 在某些实施方式中， 具有适合的应用的智能手机或者类似的设备被布置为通过如 蓝牙等的近距离无线通信接收来自便携式单元的数据。 因此， 在这种实施方式中， 例如采用 粘性贴片形式的便携式单元只需要包括必要的电子装置， 其被布置为接收来自如麦克风的。
31、 传感器以及其他可能的传感器的信号， 并且通过近距离无线通信链路给智能手机传递这些 信号。 智能手机应用用来执行整个第一处理算法， 于是利用智能手机的处理能力， 因此允许 对便携式或者可佩带单元的处理能力进行限制， 从而允许使用低成本以及低功率处理器。 然而， 需要理解将在便携式或者可佩带单元以及智能手机之间传递的数据结构的几种可能 性。 为了减少将给智能手机传递的数据量， 第一处理算法的一部分或者甚至全部可以通过 包括在便携式或者可佩戴单元中的处理电路来执行。 智能手机能通过音频信号以及/或者 视频信号， 用于将信号参数传递到孕妇。 然而， 便携式或者可佩带单元还可以包括声音以 及/或者视频。
32、装置， 其被布置为： 如果检测到异常情况， 给孕妇以及/或者医疗护理医生提供 监测结果， 例如， 采用听觉警告或者视觉警告。 0027 在某些实施方式中， 便携式单元在一段时间内， 如几小时或者一天或者更多天内， 收集来自声音传感器的数据。 然后， 这些数据被传送到其中实施处理单元的如个人电脑等 的另一个设备， 例如， 通过USB接口等从便携式单元进行数据传送。 0028 声音传感器可以为如电子听诊器行业内所知的用于感测心跳和肺的声音的声音 传感器， 例如， 作为具体产品的实例： 3M电子听诊器模型4000。 可以使用其他类型 的麦克风， 然而优选使用的声音传感器具有低噪底， 优选低于40分贝。
33、的声压值(SPL， 即声压 值参考20皮帕斯卡)的噪底， 更优选低于30分贝的SPL， 更优选低于25分贝的SPL。 声音传感 器优选适合于至少覆盖100-1000赫兹的频率范围， 更优选覆盖50-5000赫兹。 优选麦克风是 经塑造的， 并适用于妇女并且固定到妇女， 以便与腹部皮肤密切接触。 如提到的， 声音传感 器可以采用加速计的形式， 作为麦克风的另一种选择或者附加物。 0029 在优选的实施方式中， 第一处理算法被布置为带通滤波第一信号并且据此产生经 带通滤波的第一信号。 带通滤波可以具有在50-5000赫兹内的带宽。 带通滤波的下截止频率 可以在30-200赫兹的范围内， 优选在50。
34、-150赫兹内， 或者在50-100赫兹内。 上截止频率可以 在800-20000赫兹的范围内， 优选在1000-10000赫兹内， 诸如在1500-5000赫兹内。 在具体的 实施方式中， 带通滤波器可以具有诸如50-4000赫兹、 或者50-3000赫兹、 或者80-2000赫兹、 或者100-1000赫兹、 或者200-800赫兹的带宽。 需要理解的是， 整个带通滤波效应或者至少 它的一部分可以通过声音传感器的声学设计以及/或者机械设计来提供。 因此， 可能优选使 用经专门设计的声音传感器， 其具有用来抑制在最重要的频率范围的外部的声音的频率特 征， 这作为处理的一部分可消除或者至少补充。
35、带通滤波器的需求。 0030 随后， 第一处理算法被优选布置为检测信号的包络线， 例如， 通过整流经带通滤波 的第一信号并且据此产生经整流的第一信号。 随后， 第一处理算法优选还被布置为低通滤 说 明 书 4/9 页 8 CN 104053401 B 8 波经整流的第一信号并且据此产生经低通滤波的第一信号。 低通滤波可以具有在1-20赫兹 的区间内， 诸如在2-15赫兹的区间内、 诸如在3-10赫兹的区间内、 诸如在4-8赫兹的区间内 的截止频率。 随后， 第一处理算法优选被布置为提取包括下述中的至少一种的第一信号参 数： 搏动指数、 来自动脉的声音的上升时间、 来自动脉的声音的衰减时间、 静。
36、脉流、 以及主动 脉瓣的关闭定时， 从而心脏收缩的结束和心脏舒张的开始。 提供信号包络线的中间步骤可 以在提取第一信号参数的步骤之前执行。 0031 需要理解的是， 可供选择的信号处理算法可以对来自声音传感器的信号执行， 以 导出与子宫动脉血液流动或者脐动脉血液流动有关的信号参数。 0032 在某些实施方式中， 处理单元被布置为执行用于处理来自声音传感器的被记录的 声音的算法， 目的是确定被记录的声音是来自脐动脉的声音还是来自子宫动脉的声音。 这 可以由声音传感器的位置、 和/或心跳速率以及来自血液流动的声音的其他特征来确定。 可 能优选调整进一步信号处理的一个或者多个参数， 这取决于被记录的。
37、声音是出自脐动脉还 是处自子宫动脉。 0033 该系统可以被布置为比较第一信号参数和阈值， 并且如果第一信号参数超过阈 值， 触发报警事件， 例如包括下述中的至少一种的报警事件： 视觉报警信号、 听觉报警信号、 以及触觉报警信号。 系统可以被布置为给孕妇、 以及/或者医护人员报警， 因此报警可以， 例 如， 通过像互联网以及/或者手机网络等的无线方式传递到几个位置。 0034 该至少一个声音传感器可以至少包括麦克风以及/或者加速计。 优选地， 该至少一 个声音传感器具有和小于参考20皮帕斯卡的40分贝的声压值， 诸如小于参考20皮帕斯卡的 30分贝的声压值等价的噪底。 其被发现适合于获得微弱动。
38、脉声音的可靠检测。 0035 该系统可以包括多个被功能连接至处理单元的声音传感器， 其中所述多个声音传 感器被布置在腹部上的相应位置。 这允许系统在子宫中的胎儿的不同位置起作用。 尤其是， 处理单元可以被布置为处理从多个声音传感器接收到的信号， 并且计算针对每个声音传感 器的参数， 例如， 信噪比的度量， 以及基于所计算出的参数， 选择多个声音传感器中用于监 测的那个。 因此， 传送最好的信号的声音传感器能被选择用于实际的监测。 尤其是， 处理单 元可被布置为重新计算针对每个声音传感器的参数， 以便允许更新选择多个声音传感器中 用于监测的那个。 因此， 系统将自动地适应于， 例如胎儿的不同位置。
39、、 损坏的麦克风等等。 0036 在一种实施方式中， 系统包括至少一个被布置为检测声音传感器的附近的环境声 音的麦克风， 其中所述至少一个麦克风被功能连接至处理单元， 并且其中所述处理单元被 布置为： 基于从至少一个麦克风接收到的输入， 消除来自声音传感器的信号中的环境噪声 的影响。 这允许监测系统在嘈杂的环境中工作。 处理单元可以被布置为： 通过包括维纳滤波 的噪声消除算法， 消除来自声音传感器的信号中的环境噪声的影响。 可以选择该行业中所 知的额外的或者可供选择的噪声计算算法。 如果使用了更多的声音传感器， 则优选每个声 音传感器具有其相应的安放在靠近每个声音传感器处的捕获环境噪声的麦克风。
40、， 以便给噪 声消除算法提供最佳的可能的输入。 0037 第一处理算法可以被布置为至少高通滤波第一信号并且据此产生经高通滤波的 第一信号， 其中该高通滤波器具有在50-200赫兹的范围内， 诸如在50-150赫兹内、 诸如在 100-200赫兹内的截止频率。 对从声音传感器接收到的信号的这种初始的高通滤波用来提 供用于进一步处理的干净信号。 需要理解的是， 高通滤波器的精确的截止频率可以在给定 说 明 书 5/9 页 9 CN 104053401 B 9 的区间内选择， 而没有显著不同的结果， 这同样适用于高通滤波器的斜率， 其可以依赖于所 使用的声音传感器以及其他的因素进行选择。 另外， 如。
41、已经提及的， 可以优选低通滤波第一 信号， 从而提供带通滤波器。 0038 在第二个方面， 本发明提供了用于监测孕妇中的胎儿以及/或者用于监测妊娠并 发于如先兆子痫和高血压疾病的母亲风险状态的方法。 该方法包括： 0039 通过至少一个布置在腹部区域的皮肤上的声音传感器， 检测来自子宫动脉或者 来自存在于孕妇的子宫中的胎儿的脐动脉的血管音， 所述至少一个声音传感器被布置在便 携式或者可佩带单元中， 所述便携式或可佩戴单元被布置为由孕妇携带， 0040 根据检测到的血管音， 产生第一信号， 0041 对第一信号执行第一处理算法， 以便据此提取至少一个第一信号参数， 以及 0042 传递该至少一个。
42、第一信号参数。 0043 第一个和第二个方面可以各自与任何其他的方面结合。 从下文所描述的实施方式 看， 本发明的这些以及其他的方面将是明显的， 并且参考下文所描述的实施方式进行阐述。 附图说明 0044 参考附图， 在下文中将更加详细地描述本发明的实施方式。 各图示出了实施本发 明的一种方法， 并且不应被解释为限制其他可能的属于所附权利要求集的范围内的实施方 式。 0045 图1示出了实施方式的框图； 0046 图2示出了另一种实施方式的框图； 0047 图3示出了将安放在孕妇的腹部上的具有内置声音传感器的贴片的实例； 0048 图4示出了另一个具有内置声音传感器以及EMG和ECG传感器的贴。
43、片的实例； 0049 图5示出了远程医疗护理实施方式的框图； 0050 图6示出了导出指示动脉血液流动的有意义的信号参数的声音信号处理的优选步 骤； 以及 0051 图7a-7d通过示出在处理的不同阶段的时间数据的图形， 说明了图6的优选处理步 骤的不同步骤。 具体实施方式 0052 图1示出了实施方式的简单的框图。 来自脐动脉或者子宫动脉的血管声信号VS是 通过安放在孕妇的腹部区域的皮肤上的声音传感器S1来检测的。 声音传感器S1优选包括被 布置为感测低幅度信号的麦克风， 该低幅度信号在50-5000赫兹中变动， 或者至少高至1000 赫兹， 优选高至2000赫兹。 对声音传感器的要求是低固。
44、有(热)噪声以及高灵敏度， 以便记录 微弱的血管音。 噪底低于30分贝SPL是优选的。 0053 声音传感器S1被安放在此处示出为将被孕妇佩戴的可佩带单元WU的便携式单元 内， 并且其优选被布置有某些类型的连接装置或者固定装置， 以便能够在孕妇执行正常的 日常活动期间或者在分娩期间将声音传感器S1保持在正确的位置。 可佩带单元WU可以包括 各种类型的用于此目的的固定装置， 例如皮带、 腰带、 膏药等。 尤其是， 可佩戴单元WU可以包 括具有声音传感器S1的粘性贴片， 该声音传感器S1被布置在贴片内， 以便为声音传感器S1 说 明 书 6/9 页 10 CN 104053401 B 10 提供防。
45、水腔， 及连接到声音传感器S1的必需的电池和电子电路， 以便根据感测到的声音提 供电子输出信号。 该系统还可能包括几种如上文所描述的贴片， 其中， 每个贴片含有用于记 录来自腹部壁上的位置的声音信号的声音传感器。 贴片可以一起连接到可佩带单元。 这个 或者这些电子输出信号被有线或者无线应用于执行第一处理算法PA1的处理单元P。 0054 处理算法PA1优选对来自声音传感器S1的声音信号的时帧进行操作， 例如， 1-60 秒， 如5-10秒的时帧， 并且计算指示脐动脉以及/或者子宫动脉血液流动的第一信号参数 SP1， 例如， 计算搏动指数(PI)的测量值， 可能可以计算更多的信号参数。 此外， 。
46、处理单元P能 被布置为使用制成表的阈值估计第一信号参数SP1， 并且如果超过正常的阈值， 则传递报警 信号AL。 处理装置或许还能给外部单元传递第一信号参数SP1。 尤其是， 第一信号参数SP1可 以被传递到外部服务器等。 例如， 第一信号参数SP1可以采用图表的形式呈现在显示器上用 于供医院的医护人员查看， 其中第一信号参数随时间， 如一小时、 一天或者几天呈现， 以便 允许医护人员监测胎儿的健康状态以及诊断孕妇。 0055 图2示出了另一种实施方式， 其中还呈现了结合图1描述的元件， 但是在该实施方 式中， 可佩戴单元WU还包括被布置为感测来自子宫的心电图EMG信号的传感器S2， 以及被布。
47、 置为感测来自子宫内的胎儿的心电图信号的传感器S3。 这些传感器S2、 S3也都被安放在孕 妇腹部的皮肤上。 来自所有这三个不同的传感器S1、 S2、 S3的时间信号被应用于处理单元P， 其响应于来自传感器S1、 S2、 S3的时间信号， 执行了操纵来自所有三个传感器S1、 S2、 S3的数 据并且产生一组信号参数SP的处理算法PA， 优选针对每个传感器S1、 S2、 S3产生至少一个信 号参数。 实际上， 为传感器S1、 S2、 S3中的每个运行不同的算法， 从而据此导出不同的信号参 数SP。 处理单元P可以被布置为考虑所有信号参数P， 并且执行联合估计， 以及如果检测到异 常状况， 可能产。
48、生报警信号AL。 0056 图3示出了孕妇以及可佩带单元WU的草图， 该可佩带单元WU被实施为半圆形或者C 形的粘性贴片， 以便适合较低的腹部区域， 例如， 为了最佳的声音捕获， 贴片可以放置在肚 脐以下约10-15厘米处朝向髋骨的方向。 声音传感器S1在贴片内标示。 需要理解的是， 优选 与声音传感器S1有关的电池以及必需的电子电路也安放在该贴片内。 然而， 在简单的版本 中， 声音传感器S1可以通过如连接到可佩带单元WU的其他部分的导线的导线连接到外部电 路， 所述可佩带单元如适合放置在腰带、 皮带或者口袋中的小型便携式设备。 贴片可以与指 南一起交付， 其包括允许孕妇自己放置以及安置粘性。
49、贴片的范例。 0057 图4示出了图3的贴片的另一种版本。 这里， 两个声音传感器S1、 两个EMG传感器S2 以及两个胎儿ECG传感器S3被安放在便携式或者可佩带单元WU的贴片内。 每种类型的两个 传感器被安放在不同的位置， 以便和只有一个传感器相比， 增加成功地获取期望的信号的 机会。 此外， 处理单元P被连接到包括电池的传感器S1、 S2、 S3， 其也被安放在可佩带单元WU 的贴片内。 处理单元P被布置为： 通过如蓝牙的近距离无线通信链路， 将数据信号D无线传递 到如手机、 智能手机设备之类的便携式设备PD。 数据信号D可以包括一个或者多个基于来自 传感器S1、 S2、 S3的信号提取的信号参数。 0058 如智能手机的便携式设备PD可以接着用来处理数据信号D以及传递该结果例 如， 使用智能手机的屏幕上的如 “一切正常” 或者 “请联系诊所以便检查” 的文本和图。 如果 检测到了严重的问题， 可以利用智能手机的音频或者视频功能给孕妇传递声觉报警或者视 觉报警。 此外， 智能手机可以运行自动地将执行结果的全部或一部分传递到医。