ITPI20080118A1 - Apparato basato sugli ultrasuoni per misurare parametri indicatori di avanzamento di un parto - Google Patents

Apparato basato sugli ultrasuoni per misurare parametri indicatori di avanzamento di un parto

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ITPI20080118A1
ITPI20080118A1 IT000118A ITPI20080118A ITPI20080118A1 IT PI20080118 A1 ITPI20080118 A1 IT PI20080118A1 IT 000118 A IT000118 A IT 000118A IT PI20080118 A ITPI20080118 A IT PI20080118A IT PI20080118 A1 ITPI20080118 A1 IT PI20080118A1
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ultrasound
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image
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IT000118A
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Ernesto Casciaro
Sergio Casciaro
Francesco Conversano
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C N R Consiglio Naz Delle Ri Cerche
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Description

“APPARATO BASATO SUGLI ULTRASUONI PER MISURARE PARAMETRI INDICATORI DI AVANZAMENTO DI UN PARTO†,
DESCRIZIONE
Ambito dell’invenzione
La presente invenzione si riferisce ad un apparato basato sugli ultrasuoni per monitorare indicatori quantitativi dello stato di avanzamento del parto.
Brevi cenni alla tecnica nota
È un’esigenza particolarmente sentita disporre di metodi ed attrezzature che consentano di monitorare le condizioni delle partorienti nelle fasi immediatamente precedenti l’ammissione in sala parto, e durante il parto stesso. È importante, in particolare, monitorare parametri morfologici e fisiologici come la durata e l’intensità delle contrazioni uterine, la frequenza cardiaca del feto, la dilatazione media del canale cervicale, la lunghezza del canale cervicale e la sua evoluzione nel tempo, la posizione del capo del feto, in particolare la distanza del capo dall’uscita del canale cervicale, nonché la rotazione del capo del feto, lo svolgimento del cordone ombelicale.
Sono note varie tecniche per valutare l’imminenza del parto, e seguirne lo stato di avanzamento. Esse prevedono l’introduzione in vagina di corpi estranei come dita di un operatore, strumenti o sensori di vario tipo, fino a raggiungere la cervice uterina o il capo del nascituro. Si tratta quindi di tecniche invasive, che comportano disagi per la gestante, nonché rischi di infezioni e di lesioni, in particolare per il nascituro; inoltre, in molti casi i dati ottenibili dipendono dalla sensibilità dell’operatore e non garantiscono quindi oggettività e precisione delle misure.
Per risolvere quest’ultimo problema, sono stati introdotti dispositivi ecografici come il cervicometro di Barnev, di cui si riferisce in Sharf et al., “Continuous monitoring of cervical dilatation and fetal head station during labor†(Med. Eng. Phys. 2007; 29:61-71). Esso prevede tre trasmettitori di onde ultrasoniche posti sull’addome e una pluralità di ricevitori posti tipicamente sul capo del feto e sui bordi laterali della bocca esterna della cervice; l’analisi dei tempi di risposta delle onde, ed una successiva triangolazione delle distanze ottenute, permette di determinare univocamente dilatazione della cervice e posizione del feto. Anche tale dispositivo à ̈ tuttavia invasivo, come pure i dispositivi ed i procedimenti descritti in “Novel Technologies for minimally invasive therapies, Lupensis Biomedical Publications, ed in Sharf et al., “Continuous monitoring of cervical dilatation and fetal heation during labor†Medical Engineering & Physics 29 (2007) 61-71, nonché in WO199849942, WO2008084486 e WO2005015499. Oltre al fastidio, ciò comporta per la paziente necessità di assumere una posizione distesa. Inoltre, à ̈ necessario che un operatore sostenga e modifichi posizione ed orientamento della sonda ecografica.
Un altro svantaggio delle attrezzature note per determinare parametri indicativi dello stato di avanzamento del parto à ̈ di permettere la lettura contemporanea di un numero limitato di parametri, di norma inferiore a tre per volta.
Sintesi dell’invenzione
È quindi scopo dell’invenzione fornire un apparato per misurare parametri morfologici che indichino lo stato di avanzamento di un parto, in particolare la dilatazione del canale cervicale della partoriente, la posizione del feto prima e durante la discesa attraverso il canale cervicale, nonché parametri fisiologici di interesse della partoriente e del nascituro, che non richiedano impiego di strumenti o altri mezzi invasivi.
È inoltre scopo dell’invenzione fornire un apparato che consenta di seguire in tempo reale tali parametri, visualizzandoli su un’interfaccia in modo qualitativo e/o quantitativo, eventualmente accompagnati da immagini ecografiche di riferimento.
È un altro scopo dell’invenzione fornire un apparato che permetta di misurare tali parametri in modo automatico ed oggettivo, ossia indipendente da sensibilità ed esperienza dell’operatore.
È in particolare scopo dell’invenzione fornire un siffatto apparato che consenta di seguire contemporaneamente un numero di parametri morfologici e fisiologici a scelta dell’operatore.
È un altro scopo dell’invenzione fornire un siffatto apparato che permetta alla gestante di assumere qualsiasi posizione durante il parto, ad esempio una posizione eretta o seduta, oltre che sdraiata.
Questi ed altri scopi sono raggiunti attraverso un apparato per misurare un parametro indicatore di avanzamento di un parto attraverso immagini ecografiche ottenute mediante l’impiego di ultrasuoni, l’apparato comprendendo: – mezzi per fissare una sonda ecografica aderente esternamente al corpo di una partoriente in modo che la sonda abbia un campo visivo includente porzioni del corpo della partoriente e di un nascituro, in particolare il canale cervicale della partoriente;
– un’unità di elaborazione per recepire ed elaborare segnali dalla sonda ecografica producendo o semplicemente ricevendo in input un’immagine ecografica di riferimento ed una pluralità di immagini ecografiche successive alla immagine di riferimento;
– un’interfaccia utente per scegliere almeno una regione di interesse nella immagine ecografica di riferimento ad opera di un operatore, l’interfaccia essendo atta a scegliere la regione di interesse sostanzialmente centrata su una delle porzioni e comprendente una pluralità di pixel, la caratteristica principale dell’apparato essendo che l’unità di elaborazione comprende:
– mezzi di tracking automatico per seguire la regione di interesse individuando in immagini della pluralità di immagini ecografiche successive una regione di interesse derivata dalla regione di interesse scelta nella immagine ecografica di riferimento, i mezzi di tracking comprendendo:
– mezzi per calcolare una prefissata funzione locale per ciascun pixel o gruppo di pixel della regione di interesse della immagine di riferimento ed in immagini della pluralità di immagini ecografiche successive, – mezzi per ricalcolare iterativamente, a partire dalla immagine di riferimento, la posizione della regione di interesse derivata, i mezzi per ricalcolare eseguendo comparazioni tra:
– valori della funzione locale calcolata per pixel della regione di interesse di un’immagine corrente scelta tra l’immagine di riferimento e poi tra una delle immagini ecografiche successive;
– valori della funzione locale calcolata per pixel della regione di interesse di una immagine ecografica susseguente l’immagine corrente;
– mezzi per confrontare ogni posizione della regione di interesse derivata con la posizione della regione di interesse nella immagine di riferimento e per calcolare il parametro indicatore di avanzamento del parto, in funzione del confronto.
I mezzi di tracking automatico consentono di seguire in tempo sostanzialmente reale e con un prescelto grado di accuratezza, prima e durante il parto, uno o più parametri morfologici e fisiologici per determinare lo stato di avanzamento e giudicare la corretta evoluzione del parto stesso, senza impiegare componenti intrusivi da collocare all’interno del corpo della partoriente. Inoltre, il dispositivo à ̈ adatto ad integrare strumenti ecografici già esistenti.
In particolare, le porzioni del corpo comprendono porzioni mobili per effetto del parto, tipicamente i bordi del canale cervicale ed il capo del nascituro; possono inoltre comprendere porzioni del corpo del nascituro, ad esempio le spalle, da assumere quale riferimento assoluto per valutare la rotazione del capo relativa a tale riferimento. la regione di interesse può venire utilizzata per rintracciare automaticamente una delle porzioni mobili nelle immagini successive all’immagine di riferimento, in termini di posizione rispetto a porzioni sostanzialmente fisse del corpo della partoriente durante il parto, ad esempio il capo del nascituro rispetto al bacino.
Preferibilmente, l’apparato comprende mezzi per rilevare coordinate della sonda ecografica rispetto ad un riferimento esterno alla partoriente, e l’unità di elaborazione possiede mezzi per recepire le coordinate e mezzi per sommare la posizione della regione di interesse nella immagine ecografica di riferimento e la posizione della regione di interesse derivata con le coordinate, in modo che i mezzi per confrontare eseguono un confronto tra le posizioni delle regioni di interesse tenendo conto del riferimento esterno alla partoriente.
In questo modo à ̈ possibile riferire la posizione della regione di interesse dell’immagine di riferimento e delle corrispondenti regioni di interesse sulle immagini successive ad un riferimento univoco, esterno rispetto al corpo della partoriente, in particolare ad un riferimento fisso in modo da tenere conto di eventuali movimenti della partoriente tra l’elaborazione della immagine di riferimento e l’elaborazione delle immagini successive.
In particolare, l’interfaccia utente à ̈ atta a recepire una pluralità di regioni di interesse selezionate da un operatore sulla immagine di riferimento, le regioni di interesse definendo in particolare un parametro indicatore di avanzamento di un parto scelto tra:
– la dilatazione del canale cervicale della partoriente, la dilatazione essendo associata ad una distanza tra due regioni di interesse scelte sul bordo del canale cervicale; – la posizione del capo del nascituro lungo il percorso di uscita attraverso il canale cervicale o “fetal head station†, la posizione essendo associata ad una regione di interesse scelta su una porzione fissa del corpo della partoriente e ad una regione di interesse scelta sul capo del nascituro;
– la rotazione del capo del nascituro, o “fetal head position†, la rotazione essendo associata ad un angolo formato da una retta definita da due regioni interesse centrate su una porzione fissa del corpo della partoriente e da una retta definita da due regioni di interesse solidali con il nascituro.
In tal modo, il sistema può rendere disponibili tutti i parametri vitali e fisiologici del feto durante il parto, che ne indichino e monitorino le condizioni per la sua sopravvivenza, e l’incolumità del nascituro e della partoriente.
In particolare, la lunghezza del canale cervicale à ̈ valutata attraverso la misura della dilatazione in una parte più interna e della dilatazione in una parte più esterna del canale cervicale di una paziente, i mezzi di calcolo calcolando la lunghezza mediante confronto della dilatazione nella parte interna e della dilatazione nella parte esterna.
In particolare, l’immagine di riferimento e/o le immagini ecografiche successive sono immagini di una sezione piana comunque orientata del campo visivo scelta dall’operatore.
Preferibilmente, la regione di interesse à ̈ una regione di uno spazio tridimensionale, in particolare una regione tridimensionale. Regioni di interesse tridimensionali possono essere direttamente ottenute mediante una tecnica di acquisizione matriciale, oppure mediante unione di regioni di interesse di una pluralità di immagini ecografiche sulle sezioni piane del campo visivo, la pluralità di immagini di riferimento essendo ottenuta mediante una rotazione del campo visivo attorno ad un asse comune alle sezioni piane.
La tecnica di ricostruzione di immagini tridimensionali a partire da immagini bidimensionali consente una riduzione degli oneri di calcolo per ottenere l’immagine tridimensionale di riferimento, rispetto al caso di una acquisizione “diretta†di una immagine volumetrica matriciale.
Vantaggiosamente, i mezzi per ricalcolare le posizioni delle regioni di interesse comprendono:
– mezzi per calcolare la funzione locale in una pluralità di domini di un’immagine successiva alla immagine ecografica corrente;
– mezzi per calcolare in ciascuno dei domini una funzione obiettivo predeterminata, la funzione obiettivo associando a ciascuno dei domini un valore di scostamento tra la funzione locale calcolata nel dominio e la funzione locale calcolata nella regione di interesse;
– mezzi per individuare un dominio della immagine ecografica successiva in cui la funzione obiettivo ha un valore minimo.
Preferibilmente, la funzione obiettivo à ̈ data dalla somma dei quadrati delle differenze tra il valore della funzione locale calcolata per ciascun pixel della regione di interesse di un’immagine ecografica ed il valore della funzione locale calcolata in un dominio di un’immagine ecografica successiva, non necessariamente immediatamente consecutiva.
Vantaggiosamente, le immagini della pluralità di immagini successive in cui à ̈ individuata la regione derivata sono scelte mediante una campionatura avente una frequenza predeterminata.
Preferibilmente, la posizione del capo del nascituro à ̈ associata ad una ulteriore regione di interesse scelta su una porzione fissa del corpo della partoriente e/o ad una ulteriore regione di interesse scelta sul capo del nascituro.
Ad esempio, tale funzione locale à ̈ una funzione che associa a ciascun pixel della regione di interesse e dei domini un valore di una grandezza scelta ad esempio tra un valore di tonalità di grigio, un valore numerico dedotto da un’analisi spettrale in radiofrequenza o mediante altra tecnica analitica.
Preferibilmente, l’interfaccia utente prevede mezzi per segnalare valori anomali di un parametro indicatore di avanzamento rispetto ad un range predefinito, o combinazioni anomale di valori di una pluralità dei parametri.
Tale segnalazione di anomalia può riguardare una situazione di pericolo per il nascituro e/o per la partoriente, per l’insorgere di configurazioni critiche e potenzialmente dannose.
Preferibilmente, l’apparato comprende mezzi per registrare valori dei parametri durante il parto, in particolare i valori anomali e le combinazioni anomale di valori. In tal modo, si rende possibile una consultazione a posteriori rispetto al momento del parto, circostanza utile in caso di controversie riguardo a una corretta applicazione di procedure di sicurezza e buona tecnica esecutiva del parto da parte di un équipe medica, in particolare in caso di complicanze intervenute durante il parto.
La segnalazione di anomalia può altresì essere generata da un valore di un parametro inaccettabile per l’affidabilità delle misurazioni, che richiede verifica ed eventualmente un reset dei mezzi per calcolare seguito da un nuovo avviamento dei cicli di calcolo.
Vantaggiosamente, l’apparato comprende mezzi per visualizzare il parametro sulle immagini ecografiche successive alla immagine ecografica di riferimento. Una immagine stilizzata delle porzioni del’apparato genitale e riproduttivo della partoriente coinvolte nel parto, nonché del corpo del nascituro, possono essere sufficienti per valutare lo stato di avanzamento e la corretta evoluzione del parto. Tale rappresentazione può essere accompagnata o meno, sulla stessa interfaccia o su una interfaccia indipendente, ai valori numerici dei parametri monitorati e/o altri parametri fisiologici/immagini di vario tipo/altro di interesse e misurati con altri dispositivi integrabili.
Breve descrizione dei disegni
L’invenzione verrà di seguito illustrata con la descrizione che segue di sue forme realizzative, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:
– la figura l à ̈ una rappresentazione schematica dell’apparato secondo l’invenzione, per misurare indicatori quantitativi dello stato di avanzamento di un parto;
– la figura 2 rappresenta più in dettaglio un apparato genitale di una partoriente;
– la figura 3 à ̈ un diagramma a blocchi che illustra il funzionamento dell’apparato;
– la figura 4 à ̈ un diagramma a blocchi che illustra più in dettaglio il funzionamento dell’algoritmo residente nell’unità di elaborazione dell’apparato.
Descrizione di forme realizzative preferite
Con riferimento alle figura 1 ed alla figura 2, viene descritto un apparato 10, secondo l’invenzione, per misurare indicatori quantitativi dello stato di avanzamento di un parto. In una forma realizzativa di base, l’apparato comprende una sonda ecografica 1, comprendente mezzi di fissaggio non rappresentati in corrispondenza dello sterno di una gestante 2. La sonda ecografica 1 à ̈ collegata ad una unità di elaborazione 13 che restituisce immagini ecografiche su un’unità di visualizzazione 15. Nella forma realizzativa rappresentata, tale unità di visualizzazione 15 à ̈ integrata in un’interfaccia grafica interattiva costituita da un monitor 14 che comprende una sezione 16 per l’immissione di parametri da monitorare, mentre l’unità di visualizzazione 15 serve sia per visualizzare le immagini ecografiche che ad acquisire input mediante selezione di punti ovvero di reperi anatomici visualizzati in un’immagine ecografica di riferimento o di partenza 21; il monitor 14 espone anche una sezione 17 per la visualizzazione dei valori numerici dei parametri monitorati.
L’interfaccia grafica interattiva 14 comunica con un’unità di elaborazione 13 in cui sono residenti mezzi a programma basati su un algoritmo che opera come descritto nel seguito con riferimento ai diagrammi a blocchi di figura 3 e di figura 4. Un operatore posiziona in primo luogo la sonda ecografica 1 in modo solidale al corpo della gestante 2, in corrispondenza dello sterno, in modo tale da ottenere sostanzialmente in tempo reale sullo schermo 15 una o più immagini di riferimento 21 di porzioni del campo visivo 7 della sonda ecografica 1, in cui à ̈ visibile l’intero capo 4 del nascituro 3, nonché l’intero canale cervicale 23 e, preferibilmente, il cordone ombelicale 5.
Successivamente, attraverso la sezione 16 dell’interfaccia grafica, l’operatore seleziona i parametri 25 da sorvegliare durante le successive fasi del parto. Tali parametri 25 sono scelti, in particolare, tra:
– dilatazione 26 del canale cervicale;
– lunghezza del canale cervicale 23;
– “fetal head station†, ossia la posizione del capo 4 del nascituro 3 secondo una coordinata misurata lungo il percorso di uscita;
– “fetal head position†, ossia la rotazione del capo 4 del nascituro 3 rispetto ad un riferimento prefissato;
– entità e frequenza delle contrazioni uterine;
– posizione di uno o più punti del cordone ombelicale 5.
L’operatore seleziona poi, direttamente sull’immagine ecografica di riferimento 21, i reperi anatomici 28 necessari per calcolare in tempo reale il valore di ciascuno dei parametri 25 selezionati. Ad esempio, per monitorare la dilatazione 26 del canale cervicale 8, l’operatore seleziona una coppia di punti appartenenti ai lembi del canale cervicale 8, o preferibilmente più coppie di punti distribuiti sulla lunghezza dei lembi. Nel caso della “fetal head position†, invece, l’operatore può selezionare ad esempio un asse di riferimento 31 solidale al bacino 6 della gestante 2 ed coppia di punti che individua il diametro biparietale 7 del feto, la cui inclinazione rispetto all’asse di riferimento rappresenta una rotazione che à ̈ la “fetal head position†; preferibilmente, tale valutazione viene effettuata in modo ridondante considerando più coppie di punti; in alternativa all’asse di riferimento 31 solidale al bacino 6, l’operatore può prendere come riferimento l’asse iniziale individuato da una coppia di punti selezionati per monitorare la dilatazione del canale cervicale 8.
Attraverso questa tecnica di selezione di punti, l’operatore può inoltre definire un parametro di interesse di propria scelta, diverso da quelli sopra elencati, a condizione che tale parametro sia esprimibile come distanza tra due punti o come rotazione di un asse rispetto ad un riferimento.
Una volta selezionati i parametri 25 da monitorare, ed i rispettivi reperi anatomici o riferimenti 28, l’operatore esegue una serie di operazioni secondo quanto riportato nel diagramma a blocchi di figura 4, con l’aiuto di un algoritmo residente nell’unità di elaborazione 13, che opera secondo il diagramma a blocchi di figura 4. Tale algoritmo effettua un monitoraggio o “tracking†automatico di specifici “pattern†tra immagini ecografiche consecutive. Più in dettaglio, con riferimento alla figura 4 l’unità di elaborazione 13 crea in un intorno di ciascun riferimento una regione di interesse di dimensioni prefissate costituita da un insieme di pixel, che rappresenta il “pattern†caratteristico da ricercare nelle immagini ecografiche successive. Per ciascun pixel viene calcolato il valore di una funzione matematica predefinita. Ad esempio, tale funzione di riferimento può restituire un valore numerico rappresentativo di un grado in una scala di grigi che attribuisce un primo valore estremo ad un pixel bianco ed un secondo valore estremo ad un pixel nero.
L’unità di elaborazione acquisisce inoltre un’immagine, successiva all’immagine di riferimento, nei cui pixel viene nuovamente calcolata la suddetta funzione matematica; effettua quindi una scansione della matrice di punti che costituisce l’immagine successiva, individuando domini aventi la stessa forma della regione di interesse, allo scopo di rintracciare un gruppo di pixel con caratteristiche simili a quelle del “pattern†inizialmente individuato dall’algoritmo. Sempre mediante l’algoritmo residente, l’unità di elaborazione confronta l’insieme dei valori calcolati nella regione di interesse con i valori calcolati in ciascun dominio, individuando il dominio in cui la distribuzione dei valori à ̈ più simile alla distribuzione dei valori calcolati nella regione di interesse. Ciò viene fatto determinando il dominio in cui una funzione obiettivo predefinita assume il valore minimo, ad esempio, secondo una nota tecnica, la somma delle differenze dei minimi quadrati di valori della funzione calcolati per pixel corrispondenti. Le coordinate di tale regione di interesse riconosciuta vengono inviate all’unità di visualizzazione e vengono visualizzate sostanzialmente in tempo reale sullo schermo 15, assieme ad una linea o ad una pluralità di linee rappresentative del parametro di interesse corrispondente a gruppi di reperi selezionati, ovvero come immagini stilizzate di particolari anatomici sovrapposte all’immagine ecografica corrente. Può trattarsi, ad esempio, del capo del nascituro, evidenziando parametri di orientamento ossia “fetal head position†come l’inclinazione o la rotazione rispetto alle spalle.
I mezzi di calcolo calcolano quindi le distanze e gli angoli di inclinazione necessari per la quantificazione dei parametri 25 selezionati, ed i valori nella sezione 17 dell’unità di visualizzazione 15 vengono visualizzati. Successivamente, le regioni di interesse riconosciute nell’immagine consecutiva vengono utilizzate mediante procedimento iterativo, per riconoscere le regioni interesse su ulteriori immagini ecografiche consecutive, arrivando così alla fine della sessione di acquisizione.
I valori dei parametri 25 possono inoltre essere registrati e/o visualizzati come grafici o trend 20 sulla sezione 19 dell’unità di visualizzazione 14, in modo da evidenziarne l’andamento nel tempo e/o in una sessione di lettura differita. A questo scopo, l’apparato comprende una memoria di massa 18 per registrare i valori dei parametri durante il parto, in particolare per registrare segnalazioni di valori anomali e combinazioni anomale di valori dei vari parametri. La consultazione a posteriori dei dati registrati nella memoria di masa 18 à ̈ utile in caso di controversie riguardo a una corretta applicazione di procedure di sicurezza e di buona tecnica esecutiva, in particolare in caso di complicanze intervenute durante il parto. Sono ad esempio frequenti i casi in cui le contrazioni uterine non sono seguite dalla dilatazione della cervice, circostanza che determina soffrenza fetale, e che viene normalmente risolta attraverso il taglio cesareo. L’apparato secondo l’invenzione pone a disposizione di un équipe medica uno strumento per valutare su basi oggettive la necessità del taglio cesareo, e la possibilità di documentare tale necessità
Come Pattern di riferimento possono essere selezionati quelli relativi alle nuove coordinate dei punti inizialmente scelti, per meglio tenere in conto le potenziali variazioni dei tessuti durante il parto, e/o si possono considerare come pattern di riferimento quelli individuati sull’immagine iniziale, per evitare che un artefatto su una singola immagine della sequenza possa inficiare l’accuratezza dei risultati ottenuti.
Per determinare la posizione della regione di interesse dell’immagine di riferimento e delle corrispondenti regioni di interesse sulle immagini successive rispetto ad un riferimento univoco, esterno rispetto al corpo della partoriente, in particolare ad un riferimento fisso in modo da tenere conto di eventuali movimenti della partoriente tra l’elaborazione della immagine di riferimento e l’elaborazione delle immagini successive, l’elaboratore 13 rileva la posizione della sonda ecografica 1 rispetto ad un riferimento esterno alla partoriente 2 In particolare, l’unità di elaborazione 13 à ̈ associata ad un sensore di posizione (non mostrato) e ad un sommatore della posizione della regione di interesse nella immagine ecografica di riferimento e della posizione della regione di interesse spostata derivata. In tal modo, viene eseguito un confrontotra le posizioni delle regioni di interesse che tiene conto del riferimento esterno alla partoriente.
Questo sensore di posizione e il sommatore possono essere facilmente implementati da un tecnico del ramo, e quindi non vengono descritti in dettaglio. A puro titolo esemplificativo, il sensore di posizione può basarsi su La descrizione di cui sopra di forme realizzative specifiche à ̈ in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tali forme realizzative specifiche senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti delle forme realizzative specifiche. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un apparato per misurare un parametro indicatore di avanzamento di un parto attraverso immagini ecografiche ottenute mediante l’impiego di ultrasuoni, detto apparato comprendendo: – mezzi per fissare una sonda ecografica aderente esternamente al corpo di una partoriente in modo che detta sonda abbia un campo visivo includente porzioni del corpo di detta partoriente e di un nascituro, in particolare il canale cervicale di detta partoriente; – un’unità di elaborazione per recepire ed elaborare segnali da detta sonda ecografica producendo un’immagine ecografica di riferimento ed una pluralità di immagini ecografiche successive a detta immagine di riferimento; – un’interfaccia utente per scegliere almeno una regione di interesse in detta immagine ecografica di riferimento ad opera di un operatore, detta interfaccia essendo atta a scegliere detta regione di interesse sostanzialmente centrata su una di dette porzioni e comprendente una pluralità di pixel; caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione comprende: – mezzi di tracking automatico per seguire detta regione di interesse individuando in immagini di detta pluralità di immagini ecografiche successive una regione di interesse derivata da detta regione di interesse scelta in detta immagine ecografica di riferimento, detti mezzi di tracking comprendendo: – mezzi per calcolare una prefissata funzione locale per ciascun pixel o gruppo di pixel di detta regione di interesse di detta immagine di riferimento ed in immagini di detta pluralità di immagini ecografiche successive, – mezzi per ricalcolare iterativamente, a partire da detta immagine di riferimento, la posizione di detta regione di interesse derivata, detti mezzi per ricalcolare eseguendo comparazioni tra: – valori di detta funzione locale calcolata per pixel di detta regione di interesse di un’immagine corrente scelta tra detta immagine di riferimento e poi tra una di dette immagini ecografiche successive; – valori di detta funzione locale calcolata per pixel di detta regione di interesse di una immagine ecografica susseguente detta immagine corrente; – mezzi per confrontare ogni posizione di detta regione di interesse derivata con la posizione di detta regione di interesse in detta immagine di riferimento e per calcolare detto parametro indicatore di avanzamento del parto, in funzione di detto confronto.
  2. 2. Un apparato secondo la rivendicazione 1, in cui sono previsti mezzi per rilevare coordinate di detta sonda ecografica rispetto ad un riferimento esterno a detta partoriente, e detta unità di elaborazione possiede mezzi per recepire dette coordinate e mezzi per sommare detta posizione di detta regione di interesse in detta immagine ecografica di riferimento e detta posizione di detta regione di interesse derivata con dette coordinate, in modo che detti mezzi per confrontare eseguono un confronto tra le posizioni di dette regioni di interesse tenendo conto di detto riferimento esterno a detta partoriente.
  3. 3. Un apparato come da rivendicazione 1, in cui detta interfaccia utente à ̈ atta a recepire una pluralità di regioni di interesse selezionate da un operatore su detta immagine di riferimento, dette regioni di interesse definendo in particolare un parametro indicatore di avanzamento di un parto scelto tra: – la dilatazione del canale cervicale di detta partoriente, detta dilatazione essendo associata ad una distanza tra due regioni di interesse scelte sul bordo di detto canale cervicale; – la posizione del capo di detto nascituro durante la discesa lungo il percorso di uscita attraverso detto canale cervicale o “fetal head station†, detta posizione essendo associata ad una regione di interesse scelta su una porzione fissa di detto corpo di detta partoriente e ad una regione di interesse scelta sul capo di detto nascituro; – la rotazione del capo di detto nascituro, o “fetal head position†, detta rotazione essendo associata ad un angolo formato da una retta definita da due regioni interesse centrate su una porzione fissa di detto corpo di detta partoriente e da una retta definita da due regioni di interesse solidali con detto nascituro.
  4. 4. Un apparato come da rivendicazione 1, in cui detta immagine di riferimento e/o dette immagini ecografiche successive sono immagini di una sezione piana comunque orientata di detto campo visivo scelta da detto operatore.
  5. 5. Un apparato come da rivendicazione 1, in cui detta regione di interesse à ̈ una regione di uno spazio tridimensionale, in particolare una regione tridimensionale, detta regione tridimensionale essendo in particolare ottenuta mediante unione di regioni di interesse di una pluralità di immagini ecografiche su dette sezioni piane di detto campo visivo, detta pluralità di immagini di riferimento essendo ottenuta mediante una rotazione di detto campo visivo attorno ad un asse comune a dette sezioni piane.
  6. 6. Un apparato come da rivendicazione 1, in cui detti mezzi per ricalcolare posizioni di detta regione di interesse comprendono: – mezzi per calcolare detta funzione locale in una pluralità di domini di dette immagini ecografiche successive; – mezzi per calcolare in ciascuno di detti domini una funzione obiettivo predeterminata, detta funzione obiettivo associando a ciascuno di detti domini un valore di scostamento tra detta funzione locale calcolata in detto dominio e detta funzione locale calcolata in detta regione di interesse; – mezzi per individuare un dominio di detta immagine ecografica successiva in cui detta funzione obiettivo ha un valore minimo.
  7. 7. Un apparato come da rivendicazione 1, in cui dette immagini di detta pluralità di immagini successive in cui à ̈ individuata detta regione derivata sono scelte mediante una campionatura avente una frequenza predeterminata.
  8. 8. Un apparato come da rivendicazione 1, in cui detta posizione del capo di detto nascituro à ̈ associata ad una ulteriore regione di interesse scelta su una porzione fissa di detto corpo di detta partoriente e/o ad una ulteriore regione di interesse scelta sul capo di detto nascituro.
  9. 9. Un apparato come da rivendicazione 1, in cui detta interfaccia utente prevede mezzi per segnalare valori anomali di un parametro indicatore di avanzamento rispetto ad un range predefinito o combinazioni anomale di valori di una pluralità di detti parametri.
  10. 10. Un apparato come da rivendicazioni 1 o 9, comprendente mezzi per registrare valori di detti parametri durante detto parto, in particolare detti valori anomali e dette combinazioni anomale di valori.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8798342B2 (en) * 2011-05-10 2014-08-05 General Electric Company Method and system for ultrasound imaging with cross-plane images
SG191435A1 (en) * 2011-12-13 2013-07-31 Smart Communications Inc System and method for transmitting partograph information and analysing the same
CN104067277A (zh) * 2012-01-27 2014-09-24 皇家飞利浦有限公司 医学选择系统
WO2013183051A1 (en) * 2012-06-04 2013-12-12 Tel Hashomer Medical Research Infrastructure And Services Ltd. Ultrasonographic images processing
US10085660B2 (en) * 2012-09-19 2018-10-02 Koninklijke Philips N.V. Automatic analysis of uterine activity signals and application for enhancement of labor and delivery experience
JP6238672B2 (ja) 2012-10-04 2017-11-29 東芝メディカルシステムズ株式会社 超音波診断装置
CN104812314B (zh) * 2012-11-26 2017-05-31 辉凌公司 使用图像分析诊断子宫收缩水平的方法和系统
KR20150069920A (ko) * 2013-12-16 2015-06-24 삼성메디슨 주식회사 초음파 진단 장치 및 그 동작방법
CN104706376B (zh) * 2013-12-17 2018-05-29 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种计算胎儿生长参数公式的系统
CN110811691B (zh) * 2014-03-20 2022-08-05 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 自动识别测量项的方法、装置及一种超声成像设备
US10478151B2 (en) * 2014-08-12 2019-11-19 General Electric Company System and method for automated monitoring of fetal head descent during labor
US10368833B2 (en) * 2014-09-12 2019-08-06 General Electric Company Method and system for fetal visualization by computing and displaying an ultrasound measurement and graphical model
JP5865463B1 (ja) * 2014-10-01 2016-02-17 日立アロカメディカル株式会社 超音波画像処理装置
KR102356719B1 (ko) * 2014-12-01 2022-01-27 삼성메디슨 주식회사 초음파 영상 장치 및 그 동작 방법
JP6841609B2 (ja) 2015-07-10 2021-03-10 ３スキャン インコーポレイテッド 組織学的染色の空間的多重化
CN105433980B (zh) * 2015-11-20 2018-07-06 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 一种超声成像方法、装置及其超声设备
US9947097B2 (en) * 2016-01-19 2018-04-17 General Electric Company Method and system for enhanced fetal visualization by detecting and displaying a fetal head position with cross-plane ultrasound images
CN106963378A (zh) * 2017-03-03 2017-07-21 华南理工大学 一种基于电磁定位与超声成像的胎头方位测量方法
US10918357B2 (en) * 2017-06-30 2021-02-16 General Electric Company Methods and systems for automatically determining an anatomical measurement of ultrasound images
CN110151221A (zh) * 2018-02-14 2019-08-23 王幼萍 一种胎头下降测算方法及其装置
CN110393530A (zh) * 2019-06-14 2019-11-01 广州爱听贝科技有限公司 一种智能宫颈口测量的方法及装置
CN110432929A (zh) * 2019-07-11 2019-11-12 暨南大学 基于超声图像的产时头盆关系自动测量方法和装置
US11980448B2 (en) * 2019-08-28 2024-05-14 GE Precision Healthcare LLC Apparatus and methods of monitoring maternal and fetal heart rate
CN110507362B (zh) * 2019-09-09 2023-06-23 邹金沙 一种产轴线构建方法、胎头位置测量方法及装置
CN115770065A (zh) * 2021-09-08 2023-03-10 深圳开立生物医疗科技股份有限公司 一种脐带螺旋指数测量方法及相关装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030114779A1 (en) * 1997-05-05 2003-06-19 Yoav Paltieli Method and apparatus for monitoring the progress of labor
US20080167581A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 Yoav Paltieli Determining parameters associated with a female pelvis and cervix
DE102008037411A1 (de) * 2007-10-04 2009-04-09 General Electric Company Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung des Geburtsvorgangs mit Ultraschall

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5787889A (en) * 1996-12-18 1998-08-04 University Of Washington Ultrasound imaging with real time 3D image reconstruction and visualization
UA65566C2 (uk) * 1997-05-05 2004-04-15 Тріг Медікал Лтд Спосіб та пристрій для контролю за перебігом пологів
US6270458B1 (en) * 1999-03-05 2001-08-07 Barnev Inc. Cervix dilation and labor progression monitor
US6733455B2 (en) * 1999-08-20 2004-05-11 Zonare Medical Systems, Inc. System and method for adaptive clutter filtering in ultrasound color flow imaging
FR2836575B1 (fr) * 2002-02-28 2004-07-02 Patrick Sandoz Procede de mesure de la localisation d'un objet par detection de phase
US20060058650A1 (en) * 2002-12-15 2006-03-16 Reuven Sharony System and method for determinationof fetal movement
CA2534837A1 (en) 2003-08-06 2005-02-17 Trig Medical Ltd. Method and apparatus for monitoring labor parameters
US8636676B2 (en) * 2005-06-07 2014-01-28 Perigen, Inc Method and apparatus for providing information related to labor progress for an obstetrics patient

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030114779A1 (en) * 1997-05-05 2003-06-19 Yoav Paltieli Method and apparatus for monitoring the progress of labor
US20080167581A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 Yoav Paltieli Determining parameters associated with a female pelvis and cervix
DE102008037411A1 (de) * 2007-10-04 2009-04-09 General Electric Company Verfahren und Vorrichtung zur Beurteilung des Geburtsvorgangs mit Ultraschall

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CN102223842B (zh) 2014-06-18
ES2419384T3 (es) 2013-08-20

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