胎儿监护仪原理与功能

胎儿监护仪一般采用超声多普勒原理和腹外TOCO技术，更为先进准确的测量技术为胎儿心电FECG技术和母亲宫内压IUP技术国内暂未大规模应用。

胎儿监护仪为产前门诊、住院待产、产程和社区门诊的孕妇提供胎儿监护（NST），监护实时胎心率（FHR）、宫缩压（TOCO）及胎动情况（FM），并在出现异常时及时提供报警信息。

胎儿监护仪除具有胎儿监护仪的所有特征部件和功能，还可用于产房，监护临产和分娩中孕妇的心电（ECG）、心率（HR）、呼吸（RESP）、血氧饱和度（SpO2）、无创血压（NIBP）和体温（TEMP）。

胎儿监护仪基本的功能是胎心率（FHR）、宫缩压（TOCO）及胎动监测（FM），如下对这三种参数的工作原理予以介绍：

胎心率（FHR）Fital heart rate

FHR监测工作原理  当声源以固定频率发出声波信号并在器官内传播时，遇到界面将发生反射现象，如果界面相对声源运动，则反射声波频率与入射声波频率有所不同；

当界面朝向声源运动时，反射声波频率增加；当界面背离声源运动时，反射声波频率降低，这种现象称为超声波的多普勒效应。

多普勒效应发生时，接收到的声波频率和发出声波的频率之间存在一个差值，称为多普勒频移，以ƒD表示。公式中ƒ0为超声波的频率，C为超声波在器官内的传播速度，V为界面的运动速度。

对于我们所关心的胎儿心脏而言，当采用1MHz的超声波做声源时，对应的频移ƒD为60～400Hz左右。

我们对接收到的超声信号先解调、放大，然后滤波（滤波器的通常频率设定为60～400Hz），这样得到的就是胎心多普勒频移信号，为了计算方便，我们再对这个信号进行解包络处理。

对AD采样结果进行自相关运算，便能计算出胎心率。

宫缩压力探头监测原理

宫缩压力监护仪 Tocodynamometer压力监测部分采用惠斯通电桥电路，将压力信号转换成电压信号来测量。压力应变片受力变形引起电阻值一个减小、一个增大，但增大减小的值相等。在电桥上施加电压，那么电阻的变化就转换成了电压的变化。

胎动信号监测原理

胎动监测（FM Fital movement）自动胎动监测使用超声多普勒原理，如采用1MHz的超声波做声源时，胎动的超声多普勒频ƒD为10～40Hz左右，信号处理流程基本与胎心多普勒监测部分相同。

手动胎动的原理是由孕妇自己感知胎儿活动时，用手按动手动打标器的按钮，手动打标器和胎儿监护仪相互连接，这时按键的信号传输到设备上，在屏幕中标记一个胎动符号。

胎儿监护仪的功能

胎儿监护仪可实时监护胎儿心率，宫缩压力，胎动等变化情况，为临床提供监护数据。它既可单独使用，也可通过网络接口与产科中央监护系统连接，形成网络监护系统，也可以同时提供多种移动应用解决方案。

胎儿监护仪检测胎儿心率信号，经处理后将胎儿心率变化趋势用轨迹描记出来，并能同时描记母体的宫缩曲线。医生根据这两条曲线的变化趋势可以初步判断胎儿的健康状态，以便及时采取措施。

胎儿监护仪所使用的超声波生物物理特性主要有机械效应、热效应和空化效应。具体产品可能涉及以上全部或部分效应，但其强度一般很低。胎儿监护仪作为非治疗设备，其设备向人体传送能量和从人体获得能量以获取所需信息。

该产品用于监护，不以治疗为目的，所以超声输出的强度应尽可能低。

胎儿监护仪的临床应用

超声监护

胎心监护时胎儿心率受交感神经和副交感神经调节，通过信号描记瞬间的胎心变化所形成的监护图形的曲线，可以了解胎动时、宫缩时胎心的反应，以推测宫内胎儿有无缺氧。具体临床操作如下：

1．摆放绑带  将绑带横放在病床上，让孕妇躺在床上，腹部位于绑带上方；或者让孕妇采用坐姿，在腹部摆好绑带。

2．确定探头位置

（1）让孕妇露出腹部，仔细观察腹部外形，然后用手检查胎儿的大小及胎头方向，即采用四步触诊法确定胎儿位置。

（2）用听诊器或胎儿镜找到胎心音最响亮、最清晰的位置，良好的胎心信号来自胎背。

（3）对于胎儿头部先露的，放置肚脐下方；臀部先露的，放置肚脐上方。

（4）分娩时，由于胎儿随着产程的进展不断下降，因此建议及时相应地向下移动探头。

3．获取胎心信号  在超声探头上均匀涂抹薄薄一层耦合剂，打圈移动探头，使耦合剂分布均匀，然后将探头贴在孕妇腹部最佳胎心位置处（良好的胎心信号通常来自胎背），确保探头与皮肤接触良好。

在胎心最佳处附近缓慢移动探头找到至少2或3个位置点进行比较，然后固定在能听到最响亮、有节奏且稳定的胎心音的一个点上。

当探头正确连接并接收到良好信号时，信号质量指示为满格。如果信号不充足，则显示弱信号，且屏幕上没有数值出现。在腹部上移动探头时，将监护仪扬声器的音量调到清晰可辨。

4．固定探头  在获得良好信号的地方，将绑带经过探头环绕在孕妇腹部，使探头上的绑带扣从下往上穿过绑带两端重叠处的扣眼以固定探头。

调节绑带松紧度，确保不是太紧或太松，使孕妇能在较舒适的情况下得到监护；且依然听到清晰的胎心音，显示器显示连续的胎心曲线和胎心率值；监护时间较长时，注意检查耦合剂是否充足，发现不足应及时补充。

5．确认信号来自胎儿  由于有可能将母亲心率信号误认为是胎儿心率信号，因此需要不断地确认监测到的信号是来自胎儿的。可以使用下列方法之一：

（1）在同一台监护仪上用心电电极或血氧探头同步监测母亲心率，当胎心信号有可能来自母亲时，监护仪的信号重合验证功能即可监测到并发出报警。

（2）用其他方法同时监测母亲脉搏，看是否与胎心率变化一致。

如果发现母亲心率信号被误认为了胎儿心率信号，请调整探头位置。注意事项如下： 

（1）不要将较高的母亲心率误认为胎心率；建议监护过程中同时监测母亲脉搏，以便与胎心率进行区分。

（2）只有将探头放置在最佳位置才能获得优质的监护记录，不要把探头放在可以听到较强的胎盘音或脐带血流搏动声的地方。

（3）在延长监护时间时，注意防止孕妇血压过低的情况出现；最好让孕妇取侧卧位或坐姿进行监护可使其更为舒适。

（4）监护时间较长时，注意检查耦合剂是否充足，发现不足应及时补充。

监护双胞胎时，两个超声探头都要连接到监护仪上。操作步骤同单胎监护，按下前面板上的声道键使胎心音在两个通道间切换。获取另一个胎心信号时注意不要移动第一个探头，确保两个通道都能听到清晰的胎心音、监护仪上显示两条胎心曲线和两个胎心率值。

宫缩压监护

宫缩，即子宫收缩力，是产力的主力。贯穿于分娩全过程的始末；辅力是腹壁肌、膈肌和肛提肌收缩力，只出现于第二、三产程之中，协同主力起作用。

分娩前数周，子宫肌肉较敏感，将会出现不规则的子宫收缩，持续的时间短，力量弱，或只限于子宫下部。经数小时后又停止，不能使子宫颈口张开，故并非临产，称为假阵缩。

而临产的子宫收缩，是规则性的。初期间隔时间大约是10min一次，孕妇感到腹部阵痛，随后阵痛的持续时间逐渐延长，至40～60s。程度也随之加重，间隔时间缩短，约3～5min。当子宫收缩出现腹痛时，可感到下腹部很硬。

宫缩压力的监护帮助医生了解孕妇的宫缩情况。具体操作步骤如下：

1．摆放腹带  将腹带横跨过病床，令孕妇躺在床上，她的腹部位于腹带上方。

2．固定探头  正确设置TOCO基线值。将宫缩压探头摆放到孕妇腹部较平坦、距离宫底约3cm处，如脐左侧或右侧稍上方；为了不同的目的，探头放置的位置也要不同：做NST（Nonstress Test）无刺激监测时应放在近胎臀部，产时应放在胎儿背部。

将腹带经过探头环绕在孕妇腹部，使探头上的腹带扣从下往上穿过腹带两端重叠处的扣眼以固定探头。确保腹带不要太紧或太松，调节其的松紧度，使孕妇能在较舒适的情况下得到监护。

3．归零  在没有发生宫缩的前提下，按监护仪前面板上的归零键来手动归零。

监护胎动情况

胎动情况的信息来源于自动胎动（AFM）和手动胎动（MFM）。

1．自动胎动原理  自动胎动也是根据超声多普勒信号探测出来的，它与胎心多普勒信号的区别在于自动胎动有更大的幅度和更低的频率。

大幅度是因为动作范围相对较大（如胎儿手臂或腿部挥动）；低频率是由于胎动速度相对于胎心跳动是很缓慢的。胎儿的动作能被探测到并以AFM曲线的形式反映在监护仪显示屏及记录纸上。 

2．手动胎动操作方法  手动胎动是通过孕妇感觉到胎动的时候按下胎动打标器来监护，孕妇手动打标的结果反映在主界面上的手动胎动计数。

把打标器连接到监护仪上，然后交到孕妇手中，并向孕妇说明：当感觉到有胎动时，按下顶端的按钮，5s内连续胎动只算一次只打标一次。