拆九安医疗胎心监测仪：看妖股除了新冠检测还有啥？

当过父母的对胎心监测一定不陌生，以前这项检查基本要去医院，但随着家庭医疗电子的不断发展，出现了家用的胎心监测仪，比如本期要拆解的九安医疗超声多普勒胎儿心率仪。说起九安医疗，买股票的小伙伴肯定如雷贯耳，这个公司的股票几个月时间从几块钱最高涨到将近100元，但是让它疯涨的原因是新冠检测的产品，而医疗电子的贡献平平无奇，所以九安的医疗电子产品到底怎样？这款胎心仪的内部是什么硬件方案？胎心仪的原理又是什么？以及这种家用的胎心仪到底会不会对人体产生危害？本文就来解开这些答案！

拆解

拆解完，如下图示，从结构来看，这个胎心仪比较简洁，整个外壳没有一颗螺丝固定，全靠卡扣结构结合。

外壳没什么特色，主要看下内部硬件方案，大致可以把这个胎心仪硬件方案分解为几个电路部分：电源电路、显示驱动电路、喇叭电路、蓝牙电路以及最重要的超声多普勒电路。

电源的供电为赛尔电池的750mAh可充电锂电池，充电接口采用的TYPE-C接口。从这不难发现，如今即便不是通用型的电子产品，USB Type-C接口也在逐步渗透取代原先的MicroUSB接口，就是不知道iPhone啥时会低下高贵的头。

显示电路部分采用了LED的显示屏，显示屏与主板通过BTB的连接排线相连，在显示屏的背面可以看到显示驱动芯片，为中微爱芯公司的AiP1668，这是一款3线串口共阴极10段7位或13段4位的LED驱动控制器。

喇叭电路可以看到音频功率放大器（LM4871）以及UTC的双前置放大器（BA3308G）,内置ALC电路，可以抑制开关机产生的“爆炸”噪声，实现上电静音电路。蓝牙电路采用的是杰理科技的蓝牙SoC方案。

最后也是最重要的一部分电路则是胎心仪的超声多普勒电路。分为发射电路跟接收电路。顾名思义，超声多普勒就是使用了多普勒的原理。

通过电路板上的布局猜测，发射电路是通过恒烁半导体的32位微控制器（CX32L003F8）产生一个超声激励信号，超声激励信号会经过驱动放大电路以及阻抗匹配后作用到胎心仪的超声探头（超声换能片），从九安的使用说明书上看，产生的脉冲超声激励信号的中心频率大概在2.5MHz左右；而中微爱芯的模拟开关（74HC4053）则用于超声的发射和接收功能切换。

再者，在超声接收电路上，超声换能片接收超声回波信号，经过硬件滤波，回波放大，放大器是由两颗圣邦微电子的运算放大器组成（SGM8634），放大后的信号再进入微控制器（LQFP64封装，型号未知）。所以可以猜测这个MCU内部应该集成ADC单元，对放大器过来的信号进行采样，然后再进行数字滤波和解调。最后既可以通过LED显示屏显示，也可以通过蓝牙发送信息到手机APP上显示，当然还可以通过喇叭实现胎心声音的外放。

所以，硬件BOM表参考如下：

小结

看完九安医疗的这个超声多普勒胎儿心率仪的硬件电路，相应的原理也呼之欲出。首先通过恒烁的32位微控制器产生方波激励信号，并通过驱动放大、阻抗匹配电路后产生中心频率大概为2.5MHz的脉冲超声激励信号，并作用于超声探头。当探头贴近母体并对准胎儿心脏位置，经过超声耦合剂和母体后向胎儿心脏发射超声波。当超声激励信号遇到心脏壁等运动物体时会产生反射和散射，从而出现正向或反向的多普勒频率偏移。通过对回波信号滤波以及通过圣邦微电子的运算放大器对回波信号放大，然后再通过微控制器内部的ADC单元对放大后的回波信号进行采样，随后通过MCU处理解调后最终计算出胎心心率值。最后再通过LED显示屏显示或者通过蓝牙发送到手机APP中显示。同时，胎心仪内部也设计了外放的胎心声音输出电路，通过前置放大器、音频功率放大芯片以及喇叭，将胎心通过外放输出，作用不大，但是非常贴心、很是人性化。

了解清楚九安胎心仪的硬件方案和原理，那回到每个孕妈妈最关心的问题，超声多普勒胎心仪到底安不安全，经常使用会不会影响宝宝健康？事实上，超声对人体或者胎儿有害还是无害关键在于剂量，也叫做阈值安全剂量。当使用的超声剂量小于阈值，那就是无害的，但是作为大多数的普通人，你基本无法得知这个产品的超声剂量，只能默认于产品既然已经顺利上市，那应该算合格，可以放心使用，只能信任于公司的品牌。最后笔者也有一个疑问，可以说九安医疗这家公司靠新冠检测产品在2021年一战成名，那你觉得医疗电子产品会是它的第二增长曲线吗？