JPH04309334A - In vivo object movement detector by ultrasonic doppler method - Google Patents

In vivo object movement detector by ultrasonic doppler method

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JPH04309334A
JPH04309334A JP10336191A JP10336191A JPH04309334A JP H04309334 A JPH04309334 A JP H04309334A JP 10336191 A JP10336191 A JP 10336191A JP 10336191 A JP10336191 A JP 10336191A JP H04309334 A JPH04309334 A JP H04309334A
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JP
Japan
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information
fetal
collection processing
outputs
doppler
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Pending
Application number
JP10336191A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Yamakoshi
芳樹 山越
Norio Shinozuka
憲男 篠塚
Yasuhiro Takahashi
泰博 高橋
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TOOITSU KK
Original Assignee
TOOITSU KK
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Publication date
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Publication of JPH04309334A publication Critical patent/JPH04309334A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the information on in vivo object movements, such as directions, displacement quantities and displacing speeds of the fetal movement, fetal respiration-like movements, etc., which are heretofore not obtainable by an ultrasonic(UT) Doppler method, and to simultaneously obtain not only the information on the ultrasonic probe-fetal movements but also the information on the fetal respiration-like movements and the information on fetal heart beats, etc., with one ultrasonic probe. CONSTITUTION:Burst ultrasonic waves are made incident on the inside of a pregnant woman body 5 from the ultrasonic probe 3 and the received signals are supplied to multipliers 8, 9 by which the signals are subjected to AC-DC detection. The results of the computation are sampled by a timing signal and are digitalized by A/D converters 14, 15. The digital signals are supplied to a microcomputer 16 and are subjected to data processing.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、子宮内での体内物体移
動、すなわち胎動・胎児呼吸様運動・心拍動等が検出で
きる、超音波ドプラ法体内物体移動検出装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic Doppler method detecting device for detecting movement of objects within the body, which can detect movements of objects within the uterus, such as fetal movements, fetal breathing-like movements, and heartbeats.

【0002】0002

【従来の技術】従来の超音波ドプラ法による胎動等の体
内物体移動検出では、妊婦腹壁から超音波を入射し、そ
の反射波の中から、体内物体移動によるドプラ変移を受
けた反射波による信号を、腹壁からの深さに関係なく一
括して抽出し、これを胎動信号等の体内物体移動信号と
して利用していた。
[Prior Art] In the conventional ultrasound Doppler method for detecting movement of objects within the body such as fetal movements, ultrasound is incident from the abdominal wall of a pregnant woman, and among the reflected waves, a signal is generated by the reflected waves that have undergone Doppler displacement due to the movement of objects within the pregnant woman. were extracted all at once, regardless of the depth from the abdominal wall, and used as a signal for movement of objects within the body, such as fetal movement signals.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかし従来技術では、
深さ方向の体内物体移動検出可能領域の全領域が一括し
た検出領域となっており、胎動については、ある胎動検
出レベル以上の信号を胎動信号として抽出していたので
、信号が胎動検出レベルを超えないような小さな胎動は
、検出することができなかった。
[Problem to be solved by the invention] However, in the prior art,
The entire area in which movement of objects within the body in the depth direction can be detected is a single detection area, and for fetal movements, signals exceeding a certain fetal movement detection level were extracted as fetal movement signals, so it is difficult to determine whether the signal exceeds the fetal movement detection level. Small fetal movements that could not be exceeded could not be detected.

【0004】また超音波ドプラ法による運動検出装置と
して、生体内の狭い特定部分の高速な運動部(心臓弁等
)に対するものでは、その方向・変位速度等が検出でき
るものもあったが、大きな検出領域を対象とする超音波
ドプラ法による胎児運動検出装置では、体内物体移動と
しての胎動の方向も、変位量も、変位速度も、いずれに
ついても、検出できるものはなかった。
[0004] In addition, some motion detection devices using the ultrasonic Doppler method can detect the direction and displacement speed of fast moving parts (such as heart valves) in narrow specific parts of the living body. Fetal movement detection devices using the ultrasonic Doppler method that target the detection area have not been able to detect the direction, amount of displacement, or speed of fetal movement as the movement of objects within the body.

【0005】更に、胎児呼吸様運動については、その変
位量が小さいために、これを十分に検出できるような超
音波ドプラ法胎児運動検出装置もなかった。本発明は、
上記のような従来技術の問題点を解決するとともに、胎
動・胎児呼吸様運動等の体内物体移動の方向・変位量・
変位速度等が得られ、定量的な体内物体移動情報がリア
ルタイムで一つの超音波探触子によって得られる新規な
超音波ドプラ法体内物体移動検出装置を提供するもので
ある。
Furthermore, since the amount of displacement of fetal respiration-like movements is small, there is no ultrasonic Doppler method fetal movement detecting device capable of sufficiently detecting them. The present invention
In addition to solving the problems of the conventional technology as described above,
The object of the present invention is to provide a novel ultrasonic Doppler method intra-body object movement detecting device that can obtain displacement velocity, etc., and quantitative in-body object movement information in real time using a single ultrasonic probe.

【0006】また本発明では、体内物体移動情報として
胎動情報のみならず、胎児呼吸様運動情報や胎児心拍に
関する情報等も同時に得ることができるので、一つの超
音波探触子によって胎動計測と同時に、胎児呼吸様運動
検出や胎児心拍数計測等もできる超音波ドプラ法体内物
体移動検出装置を、本発明は提供できるものである。
Furthermore, according to the present invention, not only fetal movement information but also fetal breathing-like movement information, fetal heartbeat information, etc. can be obtained at the same time as internal object movement information, so a single ultrasound probe can simultaneously measure fetal movement. The present invention can provide an ultrasonic Doppler method intra-body object movement detection device that is capable of detecting fetal respiration-like movements and measuring fetal heart rate.

【0007】[0007]

【問題を解決するための手段】本発明では、バースト波
の超音波を用いた超音波ドプラ法を利用するが、その信
号処理にあたり、反射超音波から得られた電気信号を直
交検波して、その位相情報から体内物体移動の方向・変
位量・変位速度等を得られるようにする。また同時に、
複数のサンプルゲートを設け、その各サンプルゲートを
小さくすることにより、深さ方向の各検出領域を小さく
して、小さな体内物体移動も検出可能にする。
[Means for Solving the Problem] The present invention utilizes the ultrasonic Doppler method using burst waves of ultrasound, but in signal processing, electrical signals obtained from reflected ultrasound are orthogonally detected. The direction, displacement amount, displacement speed, etc. of the movement of the object within the body can be obtained from the phase information. At the same time,
By providing a plurality of sample gates and making each sample gate small, each detection region in the depth direction is made small, making it possible to detect even small movements of objects within the body.

【0008】本発明は、この直交検波法と複数サンプル
ゲート設定との両技術を併用することにより、体内物体
移動検出希望領域の深さ方向全領域に渡って体内物体移
動検出感度が高く、かつ体内物体移動の方向・変位量・
変位速度等が定量的に得られるような、超音波ドプラ法
体内物体移動検出装置を得るものである。また、本発明
は、前述の位相情報から得られた変位速度情報や信号の
周期性解析等から、胎動のみならず胎児呼吸様運動の検
出や胎児心拍数計測等を行うこともできる超音波ドプラ
法体内物体移動検出装置も得ることができるものである
[0008] The present invention uses both the orthogonal detection method and multiple sample gate setting in combination to achieve high sensitivity for detecting movement of an object within the body over the entire depth direction of the desired area for detection of movement of the object within the body. Direction and amount of displacement of objects inside the body
The object is to obtain an ultrasonic Doppler method intra-body object movement detection device that can quantitatively obtain displacement velocity and the like. Furthermore, the present invention provides ultrasound Doppler that can detect not only fetal movements but also fetal breathing-like movements and fetal heart rate measurements based on displacement velocity information obtained from the above-mentioned phase information and signal periodicity analysis. A device for detecting movement of objects within a legal body can also be obtained.

【0009】[0009]

【実施例】図1は、本発明による一実施例の動作を説明
するための説明図であり、実施例の基本構成図も兼ねて
いる。本実施例では、体内物体移動検出希望領域を、腹
壁からの深さ2〜9.5cmの範囲に設定し、この対象
区間を1.5cmずつの五つの小さな検出領域に分割し
た。
Embodiment FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the operation of an embodiment according to the present invention, and also serves as a basic configuration diagram of the embodiment. In this example, the desired region for detecting movement of an object within the body was set to a depth range of 2 to 9.5 cm from the abdominal wall, and this target section was divided into five small detection regions of 1.5 cm each.

【0010】図1により、本実施例の動作を説明する。 パルス発生器1で発生させた1.1MHzの高周波電気
信号は、送信増幅器2で増幅等の処理を受けて、繰り返
し周期3KHz、バースト長約7μSの1.1MHzの
バースト波の探触子駆動信号となり、超音波探触子3に
供給される。超音波探触子3からは、バースト波に応じ
た超音波が発生し、この超音波は腹壁4を介して妊婦体
内5に入射される。
The operation of this embodiment will be explained with reference to FIG. The 1.1 MHz high-frequency electrical signal generated by the pulse generator 1 is processed by amplification etc. in the transmission amplifier 2, and is converted into a 1.1 MHz burst wave probe drive signal with a repetition period of 3 KHz and a burst length of about 7 μS. and is supplied to the ultrasound probe 3. Ultrasonic waves corresponding to burst waves are generated from the ultrasound probe 3, and the ultrasound waves are incident on the pregnant woman's body 5 through the abdominal wall 4.

【0011】妊婦体内5に入射された超音波は、約15
00m/sの速度で体内を伝播し体内各部で反射される
。反射超音波の一部は、超音波探触子3へも反射されて
、その超音波エネルギーは、超音波探触子3で再び電気
エネルギーに変換され受信信号となって、受信増幅器6
へ供給される。受信信号は、受信増幅器6で増幅された
後に、第一掛算器8及び第二掛算器9へ供給される。
[0011] The ultrasonic waves incident on the pregnant woman's body 5 are approximately 15
It propagates inside the body at a speed of 00 m/s and is reflected at various parts of the body. A part of the reflected ultrasonic waves is also reflected to the ultrasonic probe 3, and the ultrasonic energy is converted back into electric energy by the ultrasonic probe 3 and becomes a reception signal, which is sent to the reception amplifier 6.
supplied to The received signal is amplified by a receiving amplifier 6 and then supplied to a first multiplier 8 and a second multiplier 9.

【0012】一方、パルス発生器1で発生させた1.1
MHzの高周波電気信号は、第一掛算器8にも供給され
、また同時に第二掛算器9へも90゜移相器7を介して
供給される。第一掛算器8では、前記受信信号と前記1
.1MHzの高周波電気信号との掛算が実行され、その
演算結果は、カットオフ100KHzの第一ローパスフ
ィルタ10に供給され、これを通って低周波信号となり
、第一サンプルホルダ12に供給される。
On the other hand, 1.1 generated by the pulse generator 1
The MHz high-frequency electrical signal is also supplied to the first multiplier 8 and, at the same time, to the second multiplier 9 via the 90° phase shifter 7. In the first multiplier 8, the received signal and the first
.. Multiplication with a high frequency electric signal of 1 MHz is performed, and the result of the calculation is supplied to a first low pass filter 10 with a cutoff of 100 KHz, which passes through it to become a low frequency signal, which is supplied to a first sample holder 12.

【0013】第二掛算器9では、前記受信信号と90゜
移相された前記1.1MHzの高周波電気信号との掛算
が実行され、その演算結果は、カットオフ100KHz
の第二ローパスフィルタ11に供給され、これを通って
低周波信号となり、第二サンプルホルダ13に供給され
る。また一方、パルス発生器1は、サンプリングのため
のタイミング信号も発生していて、このタイミング信号
は、第一サンプルホルダ12及び第二サンプルホルダ1
3に供給されている。このタイミング信号は、体内物体
移動検出希望領域を前述のように設定したことから、バ
ースト波発生終了後26μSの時刻から20μS間隔で
、各バースト波発生毎に、五つずつ発生されている。
[0013] In the second multiplier 9, the received signal is multiplied by the 1.1 MHz high frequency electric signal phase-shifted by 90°, and the result of the operation is a cutoff of 100 KHz.
The signal is supplied to a second low-pass filter 11 , passes through this, becomes a low frequency signal, and is supplied to a second sample holder 13 . On the other hand, the pulse generator 1 also generates a timing signal for sampling, and this timing signal is transmitted to the first sample holder 12 and the second sample holder 1.
3. Since the desired region for detecting movement of an object within the body is set as described above, five timing signals are generated for each burst wave generation at 20 μS intervals starting from 26 μS after the end of burst wave generation.

【0014】このタイミング信号に従い、第一サンプル
ホルダ12及び第二サンプルホルダ13は、それぞれに
前記掛算の演算結果のサンプリングを行い、これをそれ
ぞれのサンプリングデータとして保持する。保持されて
いるサンプリングデータは、次のタイミング信号による
新しいサンプリングデータの入力により、次々と更新さ
れる。
[0014] According to this timing signal, the first sample holder 12 and the second sample holder 13 each sample the result of the multiplication, and hold this as their respective sampling data. The held sampling data is updated one after another by inputting new sampling data according to the next timing signal.

【0015】第一サンプルホルダ12及び第二サンプル
ホルダ13に保持されているアナログのサンプリングデ
ータは、それぞれ第一A/Dコンバータ14及び第二A
/Dコンバータ15によりディジタル化されて、マイク
ロコンピュータ16に供給される。マイクロコンピュー
タ16には、32bitマイクロコンピュータ(商品製
造会社名及び商品形式名:NEC  PC9801RA
21)を用いた。
The analog sampling data held in the first sample holder 12 and second sample holder 13 are transferred to a first A/D converter 14 and a second A/D converter 14, respectively.
The data is digitized by the /D converter 15 and supplied to the microcomputer 16. The microcomputer 16 is a 32-bit microcomputer (product manufacturer name and product model name: NEC PC9801RA).
21) was used.

【0016】マイクロコンピュータ16は、第一サンプ
ルホルダ12及び第二サンプルホルダ13に取り込まれ
た各バースト波発生毎の十個ずつのサンプリングデータ
を次々と取り込み、これを処理する。二つで一組の、五
つの検出領域に対する五組のサンプリングデータは、各
バースト波発生毎に、かつ各検出領域毎に処理され、検
出領域毎の五つの並列したデータとして、マイクロコン
ピュータ16から時系列的に順次に出力される。
The microcomputer 16 successively takes in ten sampling data for each burst wave generation taken into the first sample holder 12 and the second sample holder 13, and processes the data. The five sets of sampling data for the five detection regions, each set of two, are processed for each burst wave generation and for each detection region, and are sent from the microcomputer 16 as five parallel data for each detection region. It is output sequentially in chronological order.

【0017】この処理プロセスとして、一つの検出領域
でのデータについての、マイクロコンピュータ16での
処理を説明する。繰り返し周期3KHzの各バースト波
発生毎に来るサンプリングデータは、マイクロコンピュ
ータ16により第二A/Dコンバータ15のデータが第
一A/Dコンバータ14のデータで割算され、その商の
 arctan が計算される。
As this processing process, processing performed by the microcomputer 16 on data in one detection area will be described. For sampling data that comes every time a burst wave is generated with a repetition period of 3 kHz, the microcomputer 16 divides the data of the second A/D converter 15 by the data of the first A/D converter 14, and calculates the quotient arctan. Ru.

【0018】この arctan については、 ar
ctan 法として知られているように、その値は対象
物の移動距離を表し、またその値の増減(±∞での極性
変更は連続とみなす)は対象物の移動方向を表すもので
あるので、この検出領域における対象物の移動距離と移
動方向との情報が、この arctan 計算から得ら
れる。検出領域毎の移動距離と移動方向との情報は、時
間の経過を追って、それぞれ更に検出領域毎にマイクロ
コンピュータ16で処理されて、必要に応じて積算処理
、周波数フィルタ処理、レベルフィルタ処理、検出領域
重畳合算処理、胎児心拍数計数処理等を行い、検出領域
毎の五つの並列したデータや総合データとして、時系列
的に順次にマイクロコンピュータ16から出力される。
Regarding this arctan, ar
As is known as the ctan method, its value represents the distance traveled by the object, and the increase or decrease in its value (changes in polarity at ±∞ are considered continuous) represents the direction in which the object moves. , information about the moving distance and moving direction of the object in this detection area is obtained from this arctan calculation. Information on the moving distance and moving direction for each detection area is further processed by the microcomputer 16 for each detection area over time, and is subjected to integration processing, frequency filter processing, level filter processing, and detection as necessary. Area superimposition and summation processing, fetal heart rate counting processing, etc. are performed, and the microcomputer 16 sequentially outputs five parallel data for each detection region and comprehensive data in chronological order.

【0019】積算処理は、対象物の移動距離の算出に用
いられる。周波数フィルタ処理は、例えば、胎動及び胎
児呼吸様運動成分を有効に抽出するために5Hz以下の
周波数成分のみを取り出したり、胎児心拍成分を有効に
抽出するために10Hz以上の周波数成分のみを取り出
すために、この処理を必要に応じて行う。レベルフィル
タ処理も、信号レベルにより目的成分抽出を容易にした
り、ノイズ除去によるS/N比改善の目的で、必要に応
じて行う。重畳合算処理は、胎児心拍数計数用のデータ
は検出領域毎に得る必要は特別にないので、胎児心拍数
計数用データの安定化を図る目的等で使用する場合もあ
る。
The integration process is used to calculate the moving distance of the object. Frequency filter processing is used, for example, to extract only frequency components of 5 Hz or less to effectively extract fetal movement and fetal breathing-like motion components, or to extract only frequency components of 10 Hz or more to effectively extract fetal heartbeat components. Then, perform this process as necessary. Level filter processing is also performed as necessary to facilitate the extraction of target components based on the signal level or to improve the S/N ratio by removing noise. Since it is not particularly necessary to obtain fetal heart rate counting data for each detection area, the superimposition and summation process may be used for the purpose of stabilizing fetal heart rate counting data.

【0020】表示器17及び記録器18は、マイクロコ
ンピュータ16から出力された検出領域毎の体内物体移
動データや総合データとしての胎児心拍数等を、時系列
的な波形、或は文字、数字等により、表示や記録を行う
ものであって、公知の各種のディスプレイ、レコーダ等
を使用することができる。上記のコンピュータ演算処理
中、対象物の移動距離の算出は、 arctan 値の
積算により求めると精度よく求められる。しかし別法と
して、若干精度は落ちるけれども、 arctan の
ゼロクロス回数をカウントするゼロクロス法を用いると
簡単に求めることができるので、これを用いることもで
きる。
The display device 17 and the recorder 18 output the internal object movement data for each detection area and the fetal heart rate as comprehensive data outputted from the microcomputer 16 in the form of time-series waveforms, letters, numbers, etc. For displaying and recording, various known displays, recorders, etc. can be used. During the above computer calculation process, the moving distance of the object can be calculated with high accuracy by integrating the arctan values. However, as an alternative method, the zero-crossing method of counting the number of zero-crossings of arctan can be easily obtained by using the zero-crossing method, although the accuracy is slightly lowered.

【0021】また、第一A/Dコンバータ14(第二A
/Dコンバータ15でもよい)のデータの包絡線として
得られる低周波信号の周波数は、ドプラ周波数そのもの
であるから、この周波数は、対象物の移動速度情報その
ものであり、これを音響出力に利用することもできる。 上述した実施例の信号処理のプロセスは、当然ながら、
適切な変更や追加等ができる。例えば、受信増幅器6で
は、必要な期間だけの信号を各掛算器へ供給するように
してもよく、またAGC機能を付加することもできる。 サンプリング数やタイミング信号発生時刻の変更が可能
であることは当然として、サンプリング間隔も等間隔で
ある必要はなく、飛び飛びにサンプリングしてもよい。
[0021] Also, the first A/D converter 14 (second A/D converter 14)
The frequency of the low-frequency signal obtained as the data envelope of the /D converter 15 is the Doppler frequency itself, so this frequency is the object's moving speed information itself, and this frequency is used for acoustic output. You can also do that. Naturally, the signal processing process of the embodiment described above is as follows.
Appropriate changes and additions can be made. For example, the receiving amplifier 6 may be configured to supply a signal for only a necessary period to each multiplier, or may be provided with an AGC function. It goes without saying that the number of samplings and the timing signal generation time can be changed, and the sampling intervals do not have to be evenly spaced, and sampling may be performed intermittently.

【0022】また、これらの情報処理は、オンラインで
処理しリアルタイムで結果を得ることができるので、従
来方法では得られなかった新しい胎児情報として、胎児
モニタリングに利用することができる。図2は、本実施
例による信号処理の流れを簡単に模式化して説明するた
めの図であり、横軸はいずれも時間軸である。
[0022] Furthermore, since these information processes can be performed online and results can be obtained in real time, they can be used for fetal monitoring as new fetal information that could not be obtained using conventional methods. FIG. 2 is a diagram for simply schematically explaining the flow of signal processing according to this embodiment, and both horizontal axes are time axes.

【0023】図2の中の(a)は、超音波探触子3に供
給される繰り返し周期3KHz、バースト長約7μSの
1.1MHzのバースト波を示している。(b−1)及
び(b−2)は、超音波探触子3からの受信信号及び9
0゜移相された受信信号と1.1MHz高周波電気信号
との掛算を第一掛算器及び第二掛算器により実行して、
ローパスフィルタを通って得られた二つの低周波信号を
示している。この二つの低周波信号は、受信増幅器6で
図示のように限定した信号供給期間だけについて得られ
、20μS間隔の■■■■■の時刻にそれぞれ■■■■
■チャネルのデータとしてサンプリングされる。
FIG. 2A shows a 1.1 MHz burst wave with a repetition period of 3 KHz and a burst length of approximately 7 μS, which is supplied to the ultrasonic probe 3. (b-1) and (b-2) are the received signals from the ultrasound probe 3 and 9.
Multiplying the 0° phase-shifted received signal and the 1.1 MHz high-frequency electrical signal by a first multiplier and a second multiplier,
It shows two low frequency signals obtained through a low pass filter. These two low frequency signals are obtained by the receiving amplifier 6 only during a limited signal supply period as shown in the figure, and are received at times of ■■■■■ at intervals of 20 μS.
■Sampled as channel data.

【0024】(c−1)及び(c−2)は、一つのチャ
ネルについて時系列的にサンプリングされて得られた一
組のサンプリングデータを、時間軸を圧縮(例えば10
0分の1)し、その包絡線で示したドプラ波形である。 図3は、本実施例によって得られた記録の一例であり、
腹壁からの深さが異なる五つの検出領域についての体内
物体移動情報が示されている。深さが異なることによる
体内物体移動の状況の相違が一目瞭然に示されており、
胎児の呼吸様運動と推定される波形が得られている。
(c-1) and (c-2) compress the time axis (for example, 10
1/0) and the Doppler waveform shown by its envelope. FIG. 3 is an example of a record obtained by this example,
In-body object movement information is shown for five detection areas with different depths from the abdominal wall. It clearly shows the difference in the movement of objects inside the body due to the difference in depth.
A waveform that is presumed to be a breathing-like movement of the fetus has been obtained.

【0025】また、図4は、位相情報から10Hz以上
の成分を抽出した波形であり、心拍成分が明確に示され
ている。
Furthermore, FIG. 4 shows a waveform in which components of 10 Hz or more are extracted from the phase information, and the heartbeat component is clearly shown.

【0026】[0026]

【発明の応用】本発明は、その応用として、陣痛計測ト
ランスジューサ及び陣痛計測用回路等から成る陣痛情報
収集処理部と組み合わせることにより、陣痛計測可能な
超音波ドプラ法体内物体移動検出装置、言い替えれば、
胎動等の体内物体移動計測性能を向上させた分娩監視装
置とすることもできる。
[Application of the Invention] As an application, the present invention provides an ultrasonic Doppler intra-body object movement detection device capable of measuring labor pain by combining it with a labor pain information collection processing section consisting of a labor pain measurement transducer, a labor pain measurement circuit, etc. ,
It is also possible to provide a childbirth monitoring device with improved performance in measuring movement of objects within the body such as fetal movements.

【0027】また、胎児心音、胎児心電等による胎児心
拍数等の胎児情報を得る胎児心拍情報収集処理部を備え
、胎児心拍情報入力手段を拡張した超音波ドプラ法体内
物体移動検出装置、言い替えれば、胎動等の体内物体移
動計測性能を向上させた分娩監視装置とすることもでき
る。更に、多胎についての胎児情報を得るために、複数
の超音波探触子を具備させて若干の変更を行うことによ
り複数の胎児の胎児情報が得られる超音波ドプラ法体内
物体移動検出装置も容易に得られるし、また、上記した
ような陣痛情報収集処理部や胎児心拍情報収集処理部と
組み合わせることにより、優れた多胎用の分娩監視装置
とすることもできる。
[0027] The present invention also includes an ultrasound Doppler method intra-body object movement detection device that includes a fetal heart rate information collection processing unit that obtains fetal information such as fetal heart rate based on fetal heart sounds and fetal electrocardiograms, and has extended fetal heart rate information input means. For example, it is also possible to provide a childbirth monitoring device with improved performance in measuring movement of objects within the body such as fetal movements. Furthermore, in order to obtain fetal information about multiple pregnancies, it is easy to create an ultrasound Doppler intra-body object movement detection device that is equipped with multiple ultrasound probes and can obtain fetal information about multiple fetuses by making some changes. Furthermore, by combining with the above-mentioned labor pain information collection processing section and fetal heartbeat information collection processing section, an excellent delivery monitoring device for multiple births can be obtained.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明によれば、体内物体移動検出希望
領域の深さ方向全領域に渡って体内物体移動検出感度が
高く、小さな胎動等も検出可能でかつ体内物体移動の方
向・変位量・変位速度等が定量的にリアルタイムで得ら
れるような、超音波ドプラ法体内物体移動検出装置を提
供することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, the sensitivity for detecting movement of an object within the body is high over the entire depth direction of the desired region for detection of movement of an object within the body, and even small fetal movements can be detected, and the direction and amount of displacement of the object within the body can be detected. - It is possible to provide an ultrasonic Doppler intra-body object movement detection device that can quantitatively obtain displacement velocity, etc. in real time.

【0029】また、一つの超音波探触子によって、胎動
情報のみならず胎児の呼吸様運動検出や胎児心拍数計測
等も同時にリアルタイムで得られるような、超音波ドプ
ラ法体内物体移動検出装置を提供することができる。更
に、陣痛情報収集処理部や他の胎児心拍情報入力手段を
備えた胎児心拍情報収集処理部等と組み合わせ、従来に
はなかった新しい胎児モニタリング用情報としての、胎
動の定量的な方向・変位量・変位速度等の情報や胎児の
呼吸様運動情報等の提供機能を具備した分娩監視装置を
提供することもできるものである。
[0029] Furthermore, we have developed an ultrasonic Doppler intra-body object movement detection device that can simultaneously obtain not only fetal movement information but also fetal breathing-like movement detection and fetal heart rate measurement in real time using a single ultrasonic probe. can be provided. Furthermore, in combination with a labor pain information collection processing unit and a fetal heart rate information collection processing unit equipped with other fetal heart rate information input means, quantitative direction and displacement of fetal movements can be obtained as new fetal monitoring information not previously available. - It is also possible to provide a delivery monitoring device that has a function of providing information such as displacement speed and fetal breathing-like movement information.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】図1は、本発明による実施例の、基本構成図も
兼ねた動作説明用の図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining the operation of an embodiment according to the present invention, which also serves as a basic configuration diagram.

【図2】図2は、本実施例による信号処理の流れを説明
するための、横軸は時間軸の図であり、(a)は超音波
探触子3に供給されるバースト波、(b−1)及び(b
−2)はローパスフィルタ出力の二つの低周波信号、(
c−1)及び(c−2)は一チャネル分の一組のサンプ
リングデータの包絡線をその時間軸を圧縮して示した波
形である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the flow of signal processing according to the present embodiment, where the horizontal axis is the time axis, and (a) shows the burst wave supplied to the ultrasound probe 3; b-1) and (b
-2) are two low-frequency signals of the low-pass filter output, (
c-1) and (c-2) are waveforms showing the envelope of a set of sampling data for one channel by compressing the time axis.

【図3】図3は、本実施例によって得られた胎児の呼吸
様運動と推定される波形を示す記録である。
FIG. 3 is a record showing a waveform estimated to be a breathing-like movement of the fetus obtained by this example.

【図4】図4は、本実施例によって得られた胎児の心拍
成分を示す波形である。
FIG. 4 is a waveform showing a fetal heartbeat component obtained by this example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  パルス発生器 2  送信増幅器 3  超音波探触子 4  腹壁 5  妊婦体内 6  受信増幅器 7  90゜移相器 8  第一掛算器 9  第二掛算器 10  第一ローパスフィルタ 11  第二ローパスフィルタ 12  第一サンプルホルダ 13  第二サンプルホルダ 14  第一A/Dコンバータ 15  第二A/Dコンバータ 16  マイクロコンピュータ 17  表示器 18  記録器 1 Pulse generator 2 Transmission amplifier 3 Ultrasonic probe 4 Abdominal wall 5 Inside the pregnant woman's body 6 Receiving amplifier 7 90° phase shifter 8 First multiplier 9 Second multiplier 10 First low-pass filter 11 Second low-pass filter 12 First sample holder 13 Second sample holder 14 First A/D converter 15 Second A/D converter 16 Microcomputer 17 Display 18 Recorder

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  一定周波数の高周波電気信号と一定繰
り返し周期の電気パルスと該電気パルスに対応したタイ
ミング信号とを発生する信号発生部と、妊婦腹壁から体
内に前記一定周波数のバースト波の超音波を前記一定繰
り返し周期で入射するとともに前記体内からの反射超音
波を受波して受信電気信号に変換する超音波探触子と、
前記バースト波毎に得られる一組の位相情報を前記バー
スト波の発生毎に出力する位相情報出力部と、該位相情
報を処理して体内物体移動の方向・変位量・変位速度、
胎児心拍数、胎児心拍数変動情報等の胎児情報を得る情
報処理部と、該胎児情報を必要に応じ処理して経時変化
波形・文字・数字等による表示・記録或は音響出力等に
より出力する表示・記録部とを具備した超音波ドプラ法
体内物体移動検出装置。
1. A signal generating unit that generates a high-frequency electric signal of a constant frequency, an electric pulse of a constant repetition period, and a timing signal corresponding to the electric pulse, and a burst wave of ultrasonic waves of the constant frequency that enters the body from the abdominal wall of a pregnant woman. an ultrasonic probe that injects the ultrasonic waves at the constant repetition period and receives reflected ultrasonic waves from the body and converts them into received electrical signals;
a phase information output unit that outputs a set of phase information obtained for each burst wave each time the burst wave is generated; a direction, displacement amount, and displacement speed of an object within the body that processes the phase information;
An information processing unit that obtains fetal information such as fetal heart rate and fetal heart rate fluctuation information, and processes the fetal information as necessary and outputs it by displaying/recording temporal change waveforms, letters, numbers, etc., or by sound output, etc. An ultrasonic Doppler intra-body object movement detection device equipped with a display/recording section.
【請求項2】  陣痛情報収集処理部を具備し、前記表
示・記録部が該陣痛情報収集処理部からの陣痛情報も出
力する請求項1の超音波ドプラ法体内物体移動検出装置
2. The ultrasound Doppler intra-body object movement detection device according to claim 1, further comprising a labor pain information collection processing section, wherein said display/recording section also outputs the labor pain information from said labor information collection processing section.
【請求項3】  前記超音波探触子からの情報以外の超
音波ドプラ・胎児心電・胎児心音等の情報から胎児心拍
情報を得るための胎児心拍情報収集処理部を具備し、前
記表示・記録部が該胎児心拍情報収集処理部からの前記
胎児心拍情報も出力する請求項2の超音波ドプラ法体内
物体移動検出装置。
3. A fetal heartbeat information collection processing section for obtaining fetal heartbeat information from information such as ultrasound Doppler, fetal electrocardiogram, fetal heart sounds, etc. other than information from the ultrasound probe; 3. The ultrasonic Doppler intra-body object movement detection apparatus according to claim 2, wherein the recording section also outputs the fetal heartbeat information from the fetal heartbeat information collection processing section.
【請求項4】  前記位相情報出力部が、90゜移相器
と2つの掛算器と2つのローパスフィルタと2つのサン
プルホルダと2つのA/Dコンバータとを備え前記受信
電気信号を直交検波し前記バースト波毎に時系列的に時
分割して両位相について得られるそれぞれ複数のサンプ
リングデータから成る一組の位相情報を前記バースト波
の発生毎に出力する請求項1の超音波ドプラ法体内物体
移動検出装置。
4. The phase information output unit includes a 90° phase shifter, two multipliers, two low-pass filters, two sample holders, and two A/D converters, and performs orthogonal detection of the received electrical signal. 2. The ultrasound Doppler in-body object according to claim 1, wherein a set of phase information each consisting of a plurality of sampling data obtained for both phases by time-division in time series for each burst wave is output every time the burst wave is generated. Movement detection device.
【請求項5】  陣痛情報収集処理部を具備し、前記表
示・記録部が該陣痛情報収集処理部からの陣痛情報も出
力する請求項4の超音波ドプラ法体内物体移動検出装置
5. The ultrasound Doppler intra-body object movement detection device according to claim 4, further comprising a labor pain information collection processing section, and wherein said display/recording section also outputs the labor pain information from said labor information collection processing section.
【請求項6】  前記超音波探触子からの情報以外の超
音波ドプラ・胎児心電・胎児心音等の情報から胎児心拍
情報を得るための胎児心拍情報収集処理部を具備し、前
記表示・記録部が該胎児心拍情報収集処理部からの前記
胎児心拍情報も出力する請求項5の超音波ドプラ法体内
物体移動検出装置。
6. A fetal heartbeat information collection processing section for obtaining fetal heartbeat information from information such as ultrasound Doppler, fetal electrocardiogram, fetal heart sounds, etc. other than information from the ultrasound probe; 6. The ultrasonic Doppler intrabody object movement detection device according to claim 5, wherein the recording section also outputs the fetal heartbeat information from the fetal heartbeat information collection processing section.
【請求項7】  一定周波数の高周波電気信号と一定繰
り返し周期の電気パルス列と該電気パルス列に対応した
タイミング信号とを発生する信号発生部と、妊婦腹壁か
ら体内に前記一定周波数のバースト波の超音波を前記一
定繰り返し周期で入射するとともに前記体内からの反射
超音波を受波して受信電気信号に変換する複数の超音波
探触子と、該複数の超音波探触子についてそれぞれ前記
バースト波毎に得られる一組の位相情報を前記バースト
波の発生毎に出力する位相情報出力部と、該位相情報を
処理して体内物体移動の方向・変位量・変位速度、胎児
心拍数、胎児心拍数変動情報等の複数の胎児の胎児情報
を得る情報処理部と、該胎児情報を必要に応じ処理して
経時変化波形・文字・数字等による表示・記録或は音響
出力等により出力する表示・記録部とを具備した超音波
ドプラ法体内物体移動検出装置。
7. A signal generating unit that generates a high-frequency electric signal of a constant frequency, an electric pulse train of a constant repetition period, and a timing signal corresponding to the electric pulse train; a plurality of ultrasonic probes that are incident at the constant repetition period and receive reflected ultrasonic waves from the body and convert them into received electrical signals; a phase information output unit that outputs a set of phase information obtained from each burst wave every time the burst wave occurs; An information processing unit that obtains fetal information of multiple fetuses such as variable information, and a display/record that processes the fetal information as necessary and outputs it by displaying/recording changes over time, letters, numbers, etc., or by sound output, etc. An ultrasonic Doppler intra-body object movement detection device comprising:
【請求項8】  陣痛情報収集処理部を具備し、前記表
示・記録部が該陣痛情報収集処理部からの陣痛情報も出
力する請求項7の超音波ドプラ法体内物体移動検出装置
8. The ultrasound Doppler intra-body object movement detection device according to claim 7, further comprising a labor pain information collection processing section, wherein said display/recording section also outputs the labor pain information from said labor pain information collection processing section.
【請求項9】  前記超音波探触子からの情報以外の超
音波ドプラ・胎児心電・胎児心音等の情報から胎児心拍
情報を得るための胎児心拍情報収集処理部を具備し、前
記表示・記録部が該胎児心拍情報収集処理部からの前記
胎児心拍情報も出力する請求項8の超音波ドプラ法体内
物体移動検出装置。
9. A fetal heartbeat information collection processing unit for obtaining fetal heartbeat information from information such as ultrasound Doppler, fetal electrocardiogram, fetal heart sounds, etc. other than information from the ultrasound probe; 9. The ultrasonic Doppler intra-body object movement detection apparatus according to claim 8, wherein the recording section also outputs the fetal heartbeat information from the fetal heartbeat information collection processing section.
【請求項10】  前記位相情報出力部が、90゜移相
器と2つの掛算器と2つのローパスフィルタと2つのサ
ンプルホルダと2つのA/Dコンバータとを備え前記受
信電気信号を直交検波し前記バースト波毎に時系列的に
時分割して両位相について得られるそれぞれ複数のサン
プリングデータから成る一組の位相情報を前記バースト
波の発生毎に出力する請求項7の超音波ドプラ法体内物
体移動検出装置。
10. The phase information output section includes a 90° phase shifter, two multipliers, two low-pass filters, two sample holders, and two A/D converters, and performs orthogonal detection of the received electrical signal. 8. The ultrasound Doppler in-body object according to claim 7, wherein a set of phase information each consisting of a plurality of sampling data obtained for both phases by time-division in time series for each burst wave is output every time the burst wave is generated. Movement detection device.
【請求項11】  陣痛情報収集処理部を具備し、前記
表示・記録部が該陣痛情報収集処理部からの陣痛情報も
出力する請求項10の超音波ドプラ法体内物体移動検出
装置。
11. The ultrasonic Doppler intra-body object movement detection device according to claim 10, further comprising a labor pain information collection processing section, and wherein said display/recording section also outputs the labor pain information from said labor information collection processing section.
【請求項12】  前記超音波探触子からの情報以外の
超音波ドプラ・胎児心電・胎児心音等の情報から胎児心
拍情報を得るための胎児心拍情報収集処理部を具備し、
前記表示・記録部が該胎児心拍情報収集処理部からの前
記胎児心拍情報も出力する請求項11の超音波ドプラ法
体内物体移動検出装置。
12. A fetal heartbeat information collection processing unit for obtaining fetal heartbeat information from information such as ultrasound Doppler, fetal electrocardiogram, fetal heart sounds, etc. other than the information from the ultrasound probe,
12. The ultrasonic Doppler intra-body object movement detection device according to claim 11, wherein said display/recording section also outputs said fetal heartbeat information from said fetal heartbeat information collection processing section.
JP10336191A 1991-04-09 1991-04-09 In vivo object movement detector by ultrasonic doppler method Pending JPH04309334A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7402143B2 (en) 2002-08-01 2008-07-22 Biopad Ltd Bio-filter pad for facilitating the detection of an occurrence of a physiological action and method therefor and fetal activity monitoring apparatus
US8075500B2 (en) 2007-07-17 2011-12-13 Biopad Ltd. Fetal wellbeing monitoring apparatus and pad therefor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7402143B2 (en) 2002-08-01 2008-07-22 Biopad Ltd Bio-filter pad for facilitating the detection of an occurrence of a physiological action and method therefor and fetal activity monitoring apparatus
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