引言
本世紀(jì)初，Veit用Einthoven 氏電流計(jì)首次從體表記錄了人的妊娠子宮的電活動(dòng)。1950 年，Steer 和Hertsch 將這一信號(hào)定義為體表子宮電信號(hào)(eletrohyst rogram, EHG)[1]。自此之后，人們開始了對(duì)體表子宮電信號(hào)的深入研究。開始的研究興趣集中在體表子宮電信號(hào)是否具有意義，以及時(shí)域、頻域的特點(diǎn)上。直至1993 年，法國(guó)Compiegne 大學(xué)研究組發(fā)表綜述文章，認(rèn)為EHG信號(hào)能夠反映肌肉纖維興奮的原始過程，提供有關(guān)子宮肌肉活動(dòng)的輔助信息，是妊娠和分娩監(jiān)護(hù)的有效手段[2]。從此，轉(zhuǎn)入了對(duì)體表子宮電信號(hào)的應(yīng)用研究，研究人員從不同的角度嘗試將其應(yīng)用于臨床， 提出了早產(chǎn)檢測(cè)、宮縮次數(shù)檢測(cè)等多種設(shè)想。
在過去的幾十年中，許多研究人員在體表子宮電信號(hào)的研究方面所作的大量的工作，以及取得的很多極有價(jià)值的研究成果。然而總的來說，對(duì)EHG信號(hào)的過去50年的研究還主要集中在實(shí)驗(yàn)研究、定性研究階段，研究的目的在很大程度上是驗(yàn)證體表子宮電信號(hào)是否是子宮收縮的真實(shí)反映。此前我們?cè)兄屏艘惶锥鄬?dǎo)同步的體表子宮電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，能以較高的采樣率， 完成16 導(dǎo)聯(lián)體表子宮電數(shù)據(jù)的同步采集，同時(shí)可以用Windows下的應(yīng)用程序?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)或事后分析、處理和顯示，為此領(lǐng)域的研究作出了貢獻(xiàn)[3]。但近些年電子技術(shù)通信技術(shù)取得飛速發(fā)展，一大批高性能的新型器件應(yīng)運(yùn)而生，新興的USB等通信技術(shù)逐漸占據(jù)走上電子產(chǎn)品的舞臺(tái)。因此我們?cè)谏钊胙芯?、廣泛借鑒國(guó)內(nèi)外電子產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)原有系統(tǒng)作了重大改進(jìn)。主要體現(xiàn)為以下幾方面：(1)以性高價(jià)廉AduC847取代原有的8051單片機(jī)，充分改善智能系統(tǒng)整體的性能。(2)以新型的生物前置放大器代替原有的雙運(yùn)放放大器，使效果更佳。(3)精選AD7674、多路模擬開關(guān)ADG726、存儲(chǔ)器ARM628128等新型的優(yōu)良器件，使系統(tǒng)得到全面的升級(jí)。(4)將流行的USB通信技術(shù)融入系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，為系統(tǒng)擴(kuò)展提供了支持。(5)結(jié)合VC技術(shù)的新發(fā)展將用戶界面改進(jìn)得更加生動(dòng)直觀。
EHG信號(hào)的特點(diǎn)
子宮平滑肌的興奮和收縮是EHG信號(hào)的表現(xiàn)和結(jié)果。在子宮收縮時(shí)，EHG信號(hào)表現(xiàn)為峰電活動(dòng)較頻繁的爆發(fā)波。爆發(fā)波的幅值隨被試個(gè)體以及實(shí)驗(yàn)條件的不同差異較大，變化范圍由100μv 到1.8mv。子宮電信號(hào)的頻率較低，其主要頻率成分集中在0～5Hz，且物種差異不大。隨著產(chǎn)程的進(jìn)展，子宮電爆發(fā)波表現(xiàn)為幅值升高，頻率加快，每次爆發(fā)波的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)[6]。子宮電信號(hào)的主要頻率成分可以分為F1 和F2 兩部分(如圖1 所示)[2]。F1 代表了爆發(fā)波出現(xiàn)的頻率。在產(chǎn)婦分娩時(shí)，爆發(fā)波出現(xiàn)的最高頻率是每10min3 次( F1max = 0.005Hz)。F2 又可以清楚地分為兩個(gè)頻率段:其一是頻率為0.014～0.033Hz 的慢波，一般文獻(xiàn)認(rèn)為F1 和慢波所在頻率段已經(jīng)與機(jī)械偽跡混疊，不具有臨床意義。其二是頻率為0.1～3Hz 的快波，能夠真實(shí)地代表子宮肌肉活動(dòng)，無(wú)論在妊娠還是在分娩時(shí)都可以觀測(cè)到，是我們所希望不失真采集到的頻譜成分。
系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示，檢測(cè)原理是16導(dǎo)聯(lián)EHG信號(hào)經(jīng)電極耦合進(jìn)入16導(dǎo)聯(lián)前置放大器后，再經(jīng)放大器放大，濾波網(wǎng)絡(luò)濾波后進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器。單片機(jī)AduC847以200Hz的采樣率在定時(shí)中斷內(nèi)讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出，送入RAM中暫存，在定時(shí)中斷外與筆記本電腦進(jìn)行通訊，將RAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不斷經(jīng)串口送入筆記本電腦。筆記本電腦中的應(yīng)用程序由串口接收單片機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示。
