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胎兒監護儀原理與功能

胎兒監護儀一般采用超聲多普勒原理和腹外TOCO技術，更為先進準確的測量技術為胎兒心電FECG技術和母親宮內壓IUP技術國內暫未大規模應用。

胎兒監護儀為產前門診、住院待產、產程和社區門診的孕婦提供胎兒監護（NST），監護實時胎心率（FHR）、宮縮壓（TOCO）及胎動情況（FM），并在出現異常時及時提供報警信息。

胎兒監護儀除具有胎兒監護儀的所有特征部件和功能，還可用于產房，監護臨產和分娩中孕婦的心電（ECG）、心率（HR）、呼吸（RESP）、血氧飽和度（SpO2）、無創血壓（NIBP）和體溫（TEMP）。

胎兒監護儀基本的功能是胎心率（FHR）、宮縮壓（TOCO）及胎動監測（FM），如下對這三種參數的工作原理予以介紹：

胎心率（FHR）Fital heart rate

FHR監測工作原理  當聲源以固定頻率發出聲波信號并在器官內傳播時，遇到界面將發生反射現象，如果界面相對聲源運動，則反射聲波頻率與入射聲波頻率有所不同；

當界面朝向聲源運動時，反射聲波頻率增加；當界面背離聲源運動時，反射聲波頻率降低，這種現象稱為超聲波的多普勒效應。

多普勒效應發生時，接收到的聲波頻率和發出聲波的頻率之間存在一個差值，稱為多普勒頻移，以?D表示。公式中?0為超聲波的頻率，C為超聲波在器官內的傳播速度，V為界面的運動速度。

對于我們所關心的胎兒心臟而言，當采用1MHz的超聲波做聲源時，對應的頻移?D為60～400Hz左右。

我們對接收到的超聲信號先解調、放大，然后濾波（濾波器的通常頻率設定為60～400Hz），這樣得到的就是胎心多普勒頻移信號，為了計算方便，我們再對這個信號進行解包絡處理。

對AD采樣結果進行自相關運算，便能計算出胎心率。

宮縮壓力探頭監測原理

宮縮壓力監護儀 Tocodynamometer壓力監測部分采用惠斯通電橋電路，將壓力信號轉換成電壓信號來測量。壓力應變片受力變形引起電阻值一個減小、一個增大，但增大減小的值相等。在電橋上施加電壓，那么電阻的變化就轉換成了電壓的變化。

胎動信號監測原理

胎動監測（FM Fital movement）自動胎動監測使用超聲多普勒原理，如采用1MHz的超聲波做聲源時，胎動的超聲多普勒頻?D為10～40Hz左右，信號處理流程基本與胎心多普勒監測部分相同。

手動胎動的原理是由孕婦自己感知胎兒活動時，用手按動手動打標器的按鈕，手動打標器和胎兒監護儀相互連接，這時按鍵的信號傳輸到設備上，在屏幕中標記一個胎動符號。

胎兒監護儀的功能

胎兒監護儀可實時監護胎兒心率，宮縮壓力，胎動等變化情況，為臨床提供監護數據。它既可單獨使用，也可通過網絡接口與產科中央監護系統連接，形成網絡監護系統，也可以同時提供多種移動應用解決方案。

胎兒監護儀檢測胎兒心率信號，經處理后將胎兒心率變化趨勢用軌跡描記出來，并能同時描記母體的宮縮曲線。醫生根據這兩條曲線的變化趨勢可以初步判斷胎兒的健康狀態，以便及時采取措施。

胎兒監護儀所使用的超聲波生物物理特性主要有機械效應、熱效應和空化效應。具體產品可能涉及以上全部或部分效應，但其強度一般很低。胎兒監護儀作為非治療設備，其設備向人體傳送能量和從人體獲得能量以獲取所需信息。

該產品用于監護，不以治療為目的，所以超聲輸出的強度應盡可能低。

胎兒監護儀的臨床應用

超聲監護

胎心監護時胎兒心率受交感神經和副交感神經調節，通過信號描記瞬間的胎心變化所形成的監護圖形的曲線，可以了解胎動時、宮縮時胎心的反應，以推測宮內胎兒有無缺氧。具體臨床操作如下：

1．擺放綁帶  將綁帶橫放在病床上，讓孕婦躺在床上，腹部位于綁帶上方；或者讓孕婦采用坐姿，在腹部擺好綁帶。

2．確定探頭位置

（1）讓孕婦露出腹部，仔細觀察腹部外形，然后用手檢查胎兒的大小及胎頭方向，即采用四步觸診法確定胎兒位置。

（2）用聽診器或胎兒鏡找到胎心音最響亮、最清晰的位置，良好的胎心信號來自胎背。

（3）對于胎兒頭部先露的，放置肚臍下方；臀部先露的，放置肚臍上方。

（4）分娩時，由于胎兒隨著產程的進展不斷下降，因此建議及時相應地向下移動探頭。

3．獲取胎心信號  在超聲探頭上均勻涂抹薄薄一層耦合劑，打圈移動探頭，使耦合劑分布均勻，然后將探頭貼在孕婦腹部最佳胎心位置處（良好的胎心信號通常來自胎背），確保探頭與皮膚接觸良好。

在胎心最佳處附近緩慢移動探頭找到至少2或3個位置點進行比較，然后固定在能聽到最響亮、有節奏且穩定的胎心音的一個點上。

當探頭正確連接并接收到良好信號時，信號質量指示為滿格。如果信號不充足，則顯示弱信號，且屏幕上沒有數值出現。在腹部上移動探頭時，將監護儀揚聲器的音量調到清晰可辨。

4．固定探頭  在獲得良好信號的地方，將綁帶經過探頭環繞在孕婦腹部，使探頭上的綁帶扣從下往上穿過綁帶兩端重疊處的扣眼以固定探頭。

調節綁帶松緊度，確保不是太緊或太松，使孕婦能在較舒適的情況下得到監護；且依然聽到清晰的胎心音，顯示器顯示連續的胎心曲線和胎心率值；監護時間較長時，注意檢查耦合劑是否充足，發現不足應及時補充。

5．確認信號來自胎兒  由于有可能將母親心率信號誤認為是胎兒心率信號，因此需要不斷地確認監測到的信號是來自胎兒的。可以使用下列方法之一：

（1）在同一臺監護儀上用心電電極或血氧探頭同步監測母親心率，當胎心信號有可能來自母親時，監護儀的信號重合驗證功能即可監測到并發出報警。

（2）用其他方法同時監測母親脈搏，看是否與胎心率變化一致。

如果發現母親心率信號被誤認為了胎兒心率信號，請調整探頭位置。注意事項如下： 

（1）不要將較高的母親心率誤認為胎心率；建議監護過程中同時監測母親脈搏，以便與胎心率進行區分。

（2）只有將探頭放置在最佳位置才能獲得優質的監護記錄，不要把探頭放在可以聽到較強的胎盤音或臍帶血流搏動聲的地方。

（3）在延長監護時間時，注意防止孕婦血壓過低的情況出現；最好讓孕婦取側臥位或坐姿進行監護可使其更為舒適。

（4）監護時間較長時，注意檢查耦合劑是否充足，發現不足應及時補充。

監護雙胞胎時，兩個超聲探頭都要連接到監護儀上。操作步驟同單胎監護，按下前面板上的聲道鍵使胎心音在兩個通道間切換。獲取另一個胎心信號時注意不要移動第一個探頭，確保兩個通道都能聽到清晰的胎心音、監護儀上顯示兩條胎心曲線和兩個胎心率值。

宮縮壓監護

宮縮，即子宮收縮力，是產力的主力。貫穿于分娩全過程的始末；輔力是腹壁肌、膈肌和肛提肌收縮力，只出現于第二、三產程之中，協同主力起作用。

分娩前數周，子宮肌肉較敏感，將會出現不規則的子宮收縮，持續的時間短，力量弱，或只限于子宮下部。經數小時后又停止，不能使子宮頸口張開，故并非臨產，稱為假陣縮。

而臨產的子宮收縮，是規則性的。初期間隔時間大約是10min一次，孕婦感到腹部陣痛，隨后陣痛的持續時間逐漸延長，至40～60s。程度也隨之加重，間隔時間縮短，約3～5min。當子宮收縮出現腹痛時，可感到下腹部很硬。

宮縮壓力的監護幫助醫生了解孕婦的宮縮情況。具體操作步驟如下：

1．擺放腹帶  將腹帶橫跨過病床，令孕婦躺在床上，她的腹部位于腹帶上方。

2．固定探頭  正確設置TOCO基線值。將宮縮壓探頭擺放到孕婦腹部較平坦、距離宮底約3cm處，如臍左側或右側稍上方；為了不同的目的，探頭放置的位置也要不同：做NST（Nonstress Test）無刺激監測時應放在近胎臀部，產時應放在胎兒背部。

將腹帶經過探頭環繞在孕婦腹部，使探頭上的腹帶扣從下往上穿過腹帶兩端重疊處的扣眼以固定探頭。確保腹帶不要太緊或太松，調節其的松緊度，使孕婦能在較舒適的情況下得到監護。

3．歸零  在沒有發生宮縮的前提下，按監護儀前面板上的歸零鍵來手動歸零。

監護胎動情況

胎動情況的信息來源于自動胎動（AFM）和手動胎動（MFM）。

1．自動胎動原理  自動胎動也是根據超聲多普勒信號探測出來的，它與胎心多普勒信號的區別在于自動胎動有更大的幅度和更低的頻率。

大幅度是因為動作范圍相對較大（如胎兒手臂或腿部揮動）；低頻率是由于胎動速度相對于胎心跳動是很緩慢的。胎兒的動作能被探測到并以AFM曲線的形式反映在監護儀顯示屏及記錄紙上。 

2．手動胎動操作方法  手動胎動是通過孕婦感覺到胎動的時候按下胎動打標器來監護，孕婦手動打標的結果反映在主界面上的手動胎動計數。

把打標器連接到監護儀上，然后交到孕婦手中，并向孕婦說明：當感覺到有胎動時，按下頂端的按鈕，5s內連續胎動只算一次只打標一次。