JP2022541594A - 経腹的胎児オキシメトリ又は経腹的胎児パルスオキシメトリを遂行するためのシステム及び方法 - Google Patents
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生理学的特性及び／又は較正係数を使用する経腹的胎児オキシメトリ及び／又は経腹的胎児パルスオキシメトリを遂行するためのシステム、デバイス、及び方法が、妊娠哺乳動物の生理学的特性を受信し、妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光信号の挙動に対する生理学的特性の１つ又はそれ以上の潜在的な影響力を決定するようになっている。次いで、影響力に応えて光信号についての較正係数が決定される。次いで較正係数を使用して胎児被検出電子信号が較正され、胎児ヘモグロビン酸素飽和度のレベルが決定されることになる。【選択図】図４Ｄ
Description
（関連出願）
本願は、「生理学的特性及び／又は較正係数を使用する経腹的胎児オキシメトリ及び／又は経腹的胎児パルスオキシメトリを遂行するためのシステム、デバイス、及び方法」（“SYSTEMS, DEVICES, AND METHODS FOR PERFORMING TRANS-ABDOMINAL FETAL OXIMETRY AND/OR TRANS-ABDOMINAL FETAL PULSE OXIMETRY USING PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS AND/OR A CALIBRATION FACTOR”）と題された２０１９年７月２４日出願の米国仮特許出願第６２／８７８，２４３号及び「胎児深さ及び／又は母体ヘモグロビン酸素飽和度レベルを使用する胎児オキシメトリ及び／又は胎児パルスオキシメトリを遂行するためのシステム、デバイス、及び方法」（“SYSTEMS, DEVICES, AND METHODS FOR PERFORMING FETAL OXIMETRY AND/OR FETAL PULSE OXIMETRY USING FETAL DEPTH AND/OR A MATERNAL HEMOGLOBIN OXYGEN SATURATION LEVEL”）と題された２０２０年２月６日出願の米国仮特許出願第６２／９７１，１５２号の国際ＰＣＴ出願であり、上記仮特許出願全てをこれによりその全体を本明細書に組み入れる。
本願は、「生理学的特性及び／又は較正係数を使用する経腹的胎児オキシメトリ及び／又は経腹的胎児パルスオキシメトリを遂行するためのシステム、デバイス、及び方法」（“SYSTEMS, DEVICES, AND METHODS FOR PERFORMING TRANS-ABDOMINAL FETAL OXIMETRY AND/OR TRANS-ABDOMINAL FETAL PULSE OXIMETRY USING PHYSIOLOGICAL CHARACTERISTICS AND/OR A CALIBRATION FACTOR”）と題された２０１９年７月２４日出願の米国仮特許出願第６２／８７８，２４３号及び「胎児深さ及び／又は母体ヘモグロビン酸素飽和度レベルを使用する胎児オキシメトリ及び／又は胎児パルスオキシメトリを遂行するためのシステム、デバイス、及び方法」（“SYSTEMS, DEVICES, AND METHODS FOR PERFORMING FETAL OXIMETRY AND/OR FETAL PULSE OXIMETRY USING FETAL DEPTH AND/OR A MATERNAL HEMOGLOBIN OXYGEN SATURATION LEVEL”）と題された２０２０年２月６日出願の米国仮特許出願第６２／９７１，１５２号の国際ＰＣＴ出願であり、上記仮特許出願全てをこれによりその全体を本明細書に組み入れる。
本発明は、医療デバイスの分野にあり、より具体的には経腹的胎児オキシメトリ及び経腹的胎児パルスオキシメトリの分野にある。
オキシメトリは、哺乳動物の血中ヘモグロビンの酸素飽和度を求めるための方法である。典型的には、成体のヒトではヘモグロビンの９０％（又はそれ以上）が酸素で飽和される（即ち酸素へ結合される）のに対し、胎児の血液は３０％～６０％しか酸素で飽和されない。パルスオキシメトリは、心拍動周期を通しての血液体積の変化を使用して動脈血のヘモグロビン酸素飽和度計測を内的に較正するオキシメトリの一型式である。
胎児の心拍数をモニターするという様な胎児の健康をモニターする現在の方法は、胎児切迫仮死のレベルを求める場合に非効率的であり、往々にして、胎児切迫仮死を示唆する偽陽性の結果をもたらして不必要な帝王切開出産の遂行を生じさせることもあり得る。
本明細書には、生理学的特性及び／又は較正係数を使用する経腹的胎児オキシメトリ及び／又は経腹的胎児パルスオキシメトリを遂行するためのシステム、デバイス、及び方法が記載されている。幾つかの実施形態では、妊娠哺乳動物の生理学的特性が、例えばコンピュータ又はプロセッサによって受信されるようになっていてもよい。次いで、妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力（impact）が決定されてもよい。例示としての影響力には、光信号の吸収及び散乱が挙げられる。次いで、決定された生理学的特性の影響力に応えて光信号についての較正係数が決定されてもよい。幾つかの場合では、較正係数を決定する段階は、生理学的特性を使用してデータベースに対応する較正係数を問い合わせる段階を含んでいてもよい。次いで、決定された較正係数はデータベースに記憶されてもよい。
場合によっては、プロセッサは、更に、プロセッサへ通信可能に連結された検出器から複合被検出電子信号を受信するようになっていてもよい。複合被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から発せられる光信号であって検出器によって検出され複合被検出電子信号へ変換された光信号に対応しているとしてもよい。発せられる光信号は、妊娠哺乳動物の腹部の中へ及びその中に入っている胎児上へ投射された光の一部分ということになる。次いで、複合被検出電子信号の胎児に入射した光に対応する部分を単離することによって、胎児信号が生成されてもよい。複合信号（母体及び胎児信号）からの胎児信号の単離は、数多くのやり方で達成することができ、限定するわけではないが例えば、バンドパスフィルタ又はカルマンフィルタを介したフィルタリング、増幅、及び／又は、胎児心拍数、母体心拍数、母体パルス酸素飽和度値、及び／又は母体呼吸値の様な１つ又はそれ以上の入力信号を使用して複合信号の妊娠哺乳動物によって寄与される部分を除去する及び／又は複合信号の胎児によって寄与される部分を増幅する処理が挙げられる。これらの技法の幾つかは、複合信号及び／又は胎児信号からノイズ（例えば、周辺光、高調波など）を除去するのにも使用できるだろう。次いで、較正係数が胎児信号へ適用されて較正済み胎児信号が生成され、較正済み胎児信号が処理されて胎児についての胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されることになる。次いで、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、医師、助産師、又は看護師の様なユーザーへ伝達されてもよい。
幾つかの実施形態では、胎児信号が管前（pre-ductal）血液に対応しているのか管後（post-ductal）血液に対応しているかの指示がプロセッサによって受信されるようになっていてもよい。大抵の場合、この指示は、妊娠哺乳動物の腹部上の、複合信号を検知している検出器の場所であって複合信号の生成元の胎児上の場所（例えば、頭部、胸部、又は四肢）に対応した場所に基づいて、臨床医学者によって入力される。この指示は、後刻、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルと共にユーザーへ提供され又は表示され、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが胎児にとって危険なほどに低いかどうかをユーザーが判定できるようにしてもよい。
幾つかの実施形態では、母体被検出電子信号が、プロセッサへ通信可能に連結された検出器から受信されるようになっていてもよい。母体被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部から発せられた（胎児に届くほど十分に深く腹部の中へ進まなかった）光信号であって、検出器によって検出され母体被検出電子信号へ変換された光信号に対応しているとしてもよい。幾つかの実施形態では、母体被検出電子信号は、母体組織のみを通過する短距離離隔信号（short separation signal）とされることもある。発せられる光信号は、光源によって妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の一部分ということになる。次いで、母体被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の生理学的特性を決定するために分析されてもよい。妊娠哺乳動物についての決定された生理学的特性及び／又は較正係数はデータベースに記憶されてもよい。
受信される生理学的特性は、内因性又は外因性であり、例えば、妊娠哺乳動物の年齢、妊娠哺乳動物の体重、及び妊娠哺乳動物の体格指数であってもよい。ときとして、生理学的特性は、臨床医学者から、臨床医学者の観察に基づいて受信される場合もあれば、超音波デバイス、ドップラーデバイス、妊娠哺乳動物の腹部の画像、フィッツパトリックスケール読出し、手動操作型測径器、血液計測デバイス、オキシメータ、パルスオキメータ、及び／又はスケールに基づいて受信される場合もある。
１つの実施形態では、受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の皮膚色素又はメラニン濃度であり、光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力の決定は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物のメラニン／皮膚色素によって吸収されるかを決定することを含んでいてもよい。
追加的又は代替的に、受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部の筋層の厚さであってもよい。この場合には、光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力の決定は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の腹部の筋層によって吸収されるかを決定することを含んでいてもよい。
追加的又は代替的に、受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部のアディポース層の厚さであり、更にその場合には、光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力の決定は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の腹部のアディポース層によって散乱されるかを決定することを含む。
追加的又は代替的に、受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の体格指数であってもよく、光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力の決定は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の体格指数が理由で彼女の腹部によって散乱されるか又は吸収されるかを決定することを含んでいてもよい。
追加的又は代替的に、受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部の厚さ（本明細書では胎児深さとも呼ばれる）であってもよい。この場合には、光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力の決定は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の腹部／腹部組織によって吸収されるかを決定することを含んでいてもよい。
追加的又は代替的に、受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部の厚さであってもよく、光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力の決定は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の腹部によって散乱されるかを決定することを含んでいてもよい。
追加的又は代替的に、受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の血液のヘモグロビン濃度を含んでいてもよい。これらの状況では、光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力の決定は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物のヘモグロビンによって吸収されるかを決定することを含んでいてもよい。
追加的又は代替的に、受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の血液のヘモグロビン酸素飽和度であってもよく、光信号の挙動に対する生理学的特性の影響力の決定は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の酸素化ヘモグロビン及び／又は脱酸素化ヘモグロビンによって吸収されるかを決定することを含んでいてもよい。
別の実施形態では、母体被検出電子信号が、プロセッサへ通信可能に連結された検出器から受信されるようになっていてもよく、母体被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部から発せられる光信号であって検出器によって検出され母体被検出電子信号へ変換された光信号に対応しているとしてもよい。発せられる光信号は、（光源によって）妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の一部分ということになる。次いで、母体被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の生理学的特性を決定するために分析されてもよい。分析に応えて、妊娠哺乳動物から放出される光信号についての較正係数が決定されてもよい。幾つかの実施形態では、妊娠哺乳動物の生理学的特性は較正係数と関連づけられ、この関連づけがデータベースに記憶されてもよい。
幾つかの事例では、複合被検出電子信号が、プロセッサへ通信可能に連結された検出器から受信されるようになっていてもよい。複合被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から発せられる光信号であって検出器によって検出され複合被検出電子信号へ変換された光信号に対応しているとしてもよい。発せられる光信号は、光源によって妊娠哺乳動物の腹部の中へ及びその中に入っている胎児上へ投射された光の一部分ということになる。次いで複合被検出電子信号の胎児に入射した光に対応する部分を単離することによって、胎児信号が生成されてもよい。較正係数を胎児信号へ適用することによって、較正済み胎児信号が生成されてもよい。次いで、較正済み胎児信号を使用して胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定され、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが、例えばディスプレイ上に胎児ヘモグロビン酸素飽和度を表示することを介して、ユーザーへ伝達されてもよい。
幾つかの実施形態では、影響力に応えて光信号についての較正係数を決定する段階は、生理学的特性に対応する較正係数をデータベースに問い合わせる段階と、問い合わされた較正係数をデータベースから受信する段階を含んでいてもよい。
幾つかの事例では、胎児信号が管前（pre-ductal）血液に対応しているか管後（post-ductal）血液に対応しているかの指示が、例えば臨床医学者又は医師から受信され、この指示が、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルと共にユーザーへ提供されてもよい。
場合によっては、母体被検出電子信号が、プロセッサへ通信可能に連結された検出器から受信されるようになっていてもよい。母体被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部から発せられる光信号であって検出器によって検出され母体被検出電子信号へ変換された光信号に対応しているとしてもよく、つまり胎児を通過しなかった又は胎児に入射しなかったものということになる。したがって、それは母体腹部を通過しただけで胎児に入射するほど腹部の中へ十分に深く浸透していない光信号である。母体被検出電子信号は、次いで、分析及び／又は処理され、分析に応えて妊娠哺乳動物の生理学的特性が決定されてもよい。
幾つかの場合では、決定される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の皮膚色素であり、較正係数は光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の皮膚色素によって吸収されるかに関連していてもよい。追加的又は代替的に、決定される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部の筋層の厚さであり、較正係数は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の腹部の筋層によって吸収されるかに関連していてもよい。
追加的又は代替的に、決定される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部のアディポース層の厚さであり、較正係数は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の腹部のアディポース層によって散乱されるかに関連していてもよい。追加的又は代替的に、決定される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部の厚さであり、較正係数は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の腹部によって吸収されるかに関連していてもよい。追加的又は代替的に、決定される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部の厚さであり、較正係数は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の腹部によって散乱されるかに関連していてもよい。追加的又は代替的に、決定される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の血液中のヘモグロビン濃度であり、較正係数は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物のヘモグロビンによって吸収されるかに関連していてもよい。追加的又は代替的に、決定される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の血液のヘモグロビン酸素飽和度であってもよく、較正係数は、光信号のどれほど多くが妊娠哺乳動物の酸素化ヘモグロビン及び脱酸素化ヘモグロビンによって吸収されるかに関連していてもよい。
妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射される光の挙動は、妊娠哺乳動物の腹部組織によって影響を与えられる（例えば、吸収される及び／又は散乱される）可能性がある。これは、母体腹部に入射するどれほど多くの光が妊娠哺乳動物の腹部内の胎児に入射するかに影響を与え、及び／又は母体腹部から受信される信号及び／又は胎児に入射した信号の明瞭度に影響を与える可能性がある。どれほど多くの光が胎児に入射するかを知ることは、様々な理由から重要である。例えば、胎児に入射する光の強度についての値及び／又は妊娠哺乳動物の腹部を通る光の透過パーセントが、オキシメトリ計算及び／又はベール－ランベルトの法則を用いて胎児ヘモグロビン酸素飽和度を計算するのに使用できるだろう。更に、妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の挙動（吸収及び／又は散乱であって、それらは本明細書では、光の異なる波長についての吸収係数即ち（μａ（λ））及び／又は散乱係数（μｓ（λ））と呼ばれることもある）の理解が、例えば、妊娠哺乳動物の腹部組織と彼女の腹部を通って進む光の相互作用の影響力を決定するのに使用されれば、胎児ヘモグロビン酸素飽和度を計算するときにより高い精度をもたらすことができるだろう。
どれほど多くの光が胎児に届くかは、どれほど多くの光が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるかに直線的に関係づけられない場合がしばしばある。妊娠哺乳動物と胎児の個々の組合せは、各個の組織層の寸法及び／又はヘモグロビン酸素飽和度や組織を通る血液の多さの様な内因性の特性の点で相違があり、どれほど多くの光が胎児に届くかについての近似値を又は胎児ヘモグロビン酸素飽和度のすべての計算又は計算の補正への他のワンサイズフィットオール方式を不正確なものにしてしまうことが多い。ゆえに、妊娠哺乳動物及び／又は妊娠哺乳動物と胎児の組合せの生理学的特性を使用して計算を較正することが、胎児ヘモグロビン酸素飽和度をより高精度に計算するのを支援することになるだろう。
経腹的胎児オキシメトリ及び／又は経腹的胎児パルスオキシメトリは、近赤外（ＮＩＲ）光を使用して遂行されることが多い。妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるＮＩＲ光は、例えば、妊娠哺乳動物の皮膚のメラニン、妊娠哺乳動物のミオグロビン（筋肉）組織、及び妊娠哺乳動物の血液中のヘモグロビンによって吸収される可能性があり、脱酸素化ヘモグロビンは酸素化ヘモグロビンより多くの光を吸収する。ゆえに、妊娠哺乳動物の皮膚にどれほど多くのメラニンがあるのか、彼女のミオグロビン層の濃度、及び／又は彼女のヘモグロビン酸素飽和度を知ることが、どれほど多くの光又は光子を彼女のヘモグロビンは吸収しそうかを予測するうえで支援となり得る。この吸収特性（数学的方程式では吸収係数（μａ（λ））として表されることもある――方程式の諸例は本明細書に提供されている）を知ることは、例えばここに開示されている１つ又はそれ以上の方法を介した胎児ヘモグロビン酸素飽和度の計算をより高精度なものにすることができるだろう。
加えて、妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射される光の強度は、多くの場合、例えば逆二乗の法則により距離（この場合には、母体表皮と胎児の表皮の間の距離、又は胎児深さ）と共に指数関数的に減衰し、ここに胎児に入射する光の強度は胎児深さに比例する。
妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるＮＩＲ光は、例えば母体腹部に在って胎児ヘモグロビン酸素飽和度プローブと胎児の間に位置するアディポース組織によって散乱される可能性がある。
ゆえに、妊娠哺乳動物のメラニン含有量、ヘモグロビン酸素飽和度、ミオグロビン濃度、及び／又はアディポース組織の厚さという要因が、どれほどの光が胎児に入射するかに影響を与えることになる。どれほど多くの光が胎児に入射するかを理解するためには、妊娠哺乳動物のこれらの生理学的特性の１つ又はそれ以上を理解することが重要であり、そうすれば、胎児から反射される光の分析及びその後の胎児ヘモグロビン酸素飽和度の計算が高精度なものになる。
幾つかの事例では、ヘモグロビン酸素飽和度の計算は特定の仮定を用いて遂行されており、その様な仮定には、限定するわけではないが、組織を通る光の異なる波長についての経路長が同じである（又は、非常に近いので無視できるほどの影響力しかない）とする、及び／又は光が組織を通過する際の光の散乱挙動が無視できるほどの重要性しかないとする、が挙げられる。これらの仮定は、簡易用途（例えば、ユーザーのヘモグロビン酸素化を指又は耳たぶを通る光の投射を介して決定すること）にとっては適切であるかもしれないが、妊娠哺乳動物の胎児についてのヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するために母体腹部の中へ光を投射する場合の様に組織の中へより深く光を投射するときには常にそれらの仮定が有効であるとは限らず、というのも、例えば母体腹部をプローブ精査するときのより深いプローブ精査幾何学が不一致波長についての経路長差を拡大しかねないからである。この文脈ではこれらの仮定が常に有効であるとは限らないので、光が母体組織を通過するときに母体組織の層がどのように光の挙動に影響を与え得るかを考慮に入れた計測値又は他の較正係数なら、胎児についてのヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定する場合の精度を高めることができるだろう。その様な計測値及び／又は較正係数の諸例を以下に論じてゆく。
図１は、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを検出し及び／又は決定するための或る例示としてのシステム１００を提供している。システム１００の諸構成要素はワイヤード及び／又はワイヤレスの通信リンクを介して一体に連結されていてもよい。幾つかの事例では、システム１００の１つ又はそれ以上の構成要素のワイヤレス通信は、以下に説明されている様に、例えばコンピュータ又はパーソナル電子機器（例えば、タブレットコンピュータ又はスマートフォン）と比較的短い距離を跨いで通信するように設計されている近距離ワイヤレス通信プロトコル（例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ニアフィールド通信（ＮＦＣ）、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）、及びＷｉ－Ｆｉ）を使用して可能にすることができる。
システム１００は、光源１０５と検出器１６０を含み、それらは、場合により、胎児ヘモグロビンプローブ１１５と呼ばれる単一のハウジングに収容されていてもよい。光源１０５は単一光源又は複数光源を含むことができ、検出器１６０は単一検出器又は複数検出器を含むことができる。
光源１０５は、光を、ＮＩＲを含む１つ又はそれ以上の波長の光で、妊娠哺乳動物の腹部の中へ送る。光源１０５は、例えば、ＬＥＤであってもよいし、及び／又は、光ファイバケーブルへ連結されているレーザ、調整可能な電球、及び／又は調整可能なＬＥＤであってもよい。場合により、光源は、光学的にレーザへ連結されていてアレイ状に配置されている１つ又はそれ以上の光ファイバケーブルであってもよい。幾つかの事例では、光源１０５は調整可能であるか若しくはユーザー構成可能であり、また一方、他の事例では、光源の１つ又はそれ以上が事前に定義された波長範囲内の光を発するよう構成されることができる。追加的又は代替的には、１つ又はそれ以上のフィルタがある（図示せず）。これらのフィルタ／偏光器も調整可能であるか又はユーザー構成可能であってもよい。
或る例示としての光源１０５は、比較的小さいフォームファクタを有し高効率で動作するようになっていて、空間を節約する及び／又は光源１０５によって発せられる熱を制限するのに役立つだろう。１つの実施形態では、光源１０５は７７０ｎｍ～８５０ｎｍの範囲の光を発するように構成されている。幾つかの実施例では、光源１０５は、例えば患者の皮膚を刺激する又はやけどさせる可能性のある光、及び／又は胎児に害を与える可能性のある光を発しないように構成されることができる。これは、例えば、高強度／高パワーの光のパルスを短い持続時間に亘って発するように光源１０５を構成し及び／又は命令することによって実現されることができる。高強度／高パワーの光のパルスが使用されれば、例えば、光源から相対的に遠く離れて位置決めされた検出器１６０の様な検出器が、妊娠哺乳動物の腹部の中への光の透過及びそこからの発出に続いて検知されるべき十分な光を受け取る公算を、妊娠哺乳動物又は彼女の胎児に害を与えないやり方で高めることができるだろう。追加的又は代替的に、例えば検出器１６０の様な複数の検出器のそれぞれから受信される信号が互いに区別がつくように、１つ又はそれ以上の光源１０５は時間分割多重化方式で光を発するように構成されてもよい。時間分割多重化方式で発せられる光は、（単数又は複数の）光源１０５に相対的に近い検出器のために利用されてもよい。
検出器１６０は、妊娠哺乳動物及び／又は胎児から、例えば透過及び／又は後方散乱を介して発せられる光信号を検出するように構成されることができる。検出器１６０は、この光信号を電子信号へ変換し、電子信号はコンピュータ又はプロセッサへ伝達され、及び／又はコンピュータ／プロセッサへ信号を伝達することのできるオンボードトランシーバへ伝達されることになる。この発せられた光は、次いで、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定することができるように、様々な波長のどれほど多くの光が胎児を通過するか、及び／又は、様々な波長のどれほど多くの光が胎児酸素化ヘモグロビン及び／又は脱酸素化ヘモグロビンによって反射及び／又は吸収されるかを決定するために処理されることができる。この処理は以下に更に詳しく論じられている。
例示としての検出器には、限定するわけではないが、カメラ、従来式光電子倍増管（ＰＭＴ）、シリコンＰＭＴ、アバランシェフォトダイオード、及びシリコンフォトダイオードが挙げられる。幾つかの実施形態では、検出器は比較的低費用（例えば５０ドル以下）、低電圧要件（例えば１００ボルト未満）、及び非ガラス（例えばプラスチック）というフォームファクタを有しているだろう。他の実施形態では、（例えば非接触パルスオキシメトリ）高感度カメラが妊娠哺乳動物の腹部によって発せられる光を受け取るように配備されてもよい。例えば、検出器１６０は、胎児心筋収縮に伴う心臓血管圧力の変化によって生じる胎児皮膚色調の細かい変化を捕捉するように適合された高感度カメラであってもよい。これらの実施形態では、検出器１６０及び／又は胎児ヘモグロビンプローブ１１５は、妊娠哺乳動物の腹部と接触していてもよいし又は接触していなくてもよく、接触しない実施形態はいわゆる非接触パルスオキシメトリを遂行するために使用されるだろう。これらの実施形態では、検出器１６０が妊娠哺乳動物の腹部及び胎児によって発せられる光を受信／検出できるように、光源１０５は妊娠哺乳動物の腹部に向かって方向決めされた光（例えば、可視スペクトル、近赤外などの光）を提供するように適合されてもよい。検出器１６０によって捕捉される発せられた光は、例えば本明細書に記載されているプロセスの１つ又はそれ以上に従って画像を胎児ヘモグロビン酸素飽和度の計測値へ変換する処理のためにコンピュータ１５０へ伝達されることができる。
胎児ヘモグロビンプローブ１１５、光源１０５、及び／又は検出器１６０は、何れの適切なサイズであってもよく、また状況によっては、妊娠哺乳動物のサイズに適応するように何れかの適切なサイジングシステム（例えば、胴回りサイズ及び／又は小、中、大など）を使用してサイズ設定されていてもよい。胎児ヘモグロビンプローブ１１５についての例示としての長さは、４ｃｍ～４０ｃｍの長さ及び２ｃｍ～１０ｃｍの幅を含む。状況によっては、胎児ヘモグロビンプローブ１１５又はその構成要素のサイズ及び／又は構成は、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の皮膚色素沈着に応じたものであってもよい。場合によっては、胎児ヘモグロビンプローブ１１５は、機構（例えば、スナップ、ループなど）（図示せず）と協働するテープ又はストラップを介して妊娠哺乳動物の皮膚へ適用されるようになっていてもよい。幾つかの実施形態では、胎児ヘモグロビンプローブ１１５は、例えばシステム１００の異なる構成要素の間でデータを統合し、共有し、及び記憶するために、例えばコンピュータ１５０及び／又はプロセッサと、例えば双方向に通信するように構成され得るマルチパラメータユニットとして構成されてもよい。
システム１００は、母体及び／又は胎児の健康の様々な態様をモニターするように設計された複数の随意的な独立センサ／プローブを含んでおり、それらは妊娠哺乳動物と接触するようになっていてもよい。これらのプローブ／センサは、ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５、パルスオキシメトリプローブ１３０、ドップラー及び／又は超音波プローブ１３５、及び子宮収縮計測デバイス１４０である。システム１００の全ての実施形態がこれらの構成要素全てを含むとは限らない。幾つかの実施形態では、システム１００は、更に、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の心拍数を決定するのに使用することのできる心電図（ＥＣＧ）機械（図示せず）、及び／又は、胎児の心拍数を決定するのに使用することのできる子宮内パルスオキシメトリプローブ（図示せず）を含んでいてもよい。ドップラー及び／又は超音波プローブ１３５は、妊娠哺乳動物の腹部上に設置されるように構成されていて、銀の米ドル硬貨に近似するサイズ及び形状であり、胎児の位置、向き、及び／又は心拍数に関する情報を提供することができる。パルスオキシメトリプローブ１３０は、妊娠哺乳動物のヘモグロビン酸素飽和度を計測するために妊娠哺乳動物の手及び／又は手指上に設置される従来式パルスオキシメトリプローブであってもよい。ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５は、例えば妊娠哺乳動物の第二指上に設置され、例えば成体酸素化ヘモグロビン対成体脱酸素化ヘモグロビンの比を計算するために近赤外スペクトロスコピーを使用するように構成されていてもよい。ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５は、更に妊娠哺乳動物の心拍数を決定するのに使用されてもよい。
随意的に、システム１００は、妊娠哺乳動物の子宮収縮の強さ及び／又はタイミングを計測するように構成された子宮収縮計測デバイス１４０を含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、子宮収縮は、経時的な圧力（例えば、一例としてｍｍＨｇで計測）の関数として子宮収縮計測デバイス１４０によって計測されるだろう。幾つかの事例では、子宮収縮計測デバイス１４０は、子宮活動を計測するべく腹部輪郭の変化を検出する圧力感知区域を含む計器であってこのやり方で収縮の頻度及び持続時間をモニターするトコトランスデューサである及び／又はトコトランスデューサを含んでいる。
別の実施形態では、子宮収縮計測デバイス１４０は、妊娠哺乳動物に電流を通し、子宮が収縮する毎に電気インピーダンスの変化を計測するように構成されていてもよい。追加的又は代替的に、子宮収縮は、更に、近赤外スペクトロスコピーを介し、例えば検出器１６０によって受信／検出される光を使用して計測されることもでき、というのも筋収縮である子宮収縮は収縮状態と弛緩状態の間の子宮筋の振動であるからだ。これらの両方の段階中は、子宮筋の酸素消費量が異なり、これらの差はＮＩＲＳを使用して検出可能であるだろう。
ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５、パルスオキシメトリプローブ１３０、ドップラー及び／又は超音波プローブ１３５、及び／又は子宮収縮計測デバイス１４０からの計測値及び／又は信号は、コンピュータ１５０への伝達及びディスプレイデバイス１５５上の表示のために受信器１４５へ伝達されてもよく、それら計測値及び／又は信号は幾つかの事例では二次的信号と考えられてもよい。以下に論じられている様に、ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５、パルスオキシメトリプローブ１３０、ドップラー及び／又は超音波プローブ１３５、子宮収縮計測デバイス１４０によって提供される計測値は、母体パルス信号及び／又は母体心拍数から胎児パルス信号及び／又は胎児心拍数を単離するために胎児ヘモグロビンプローブ１１５と関連づけて使用されてもよい。受信器１４５は、限定するわけではないが胎児ヘモグロビンプローブ１１５、ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５、パルスオキシメトリプローブ１３０、ドップラー及び／又は超音波プローブ１３５、及び／又は子宮収縮計測デバイス１４０を含むシステム１００の１つ又はそれ以上の構成要素からの信号及び／又はデータを受信するように構成されていてもよい。受信器１４５とシステムの他の構成要素との通信は、ワイヤード通信又はワイヤレス通信を使用して行うことができる。
幾つかの事例では、ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５、パルスオキシメトリプローブ１３０、ドップラー及び／又は超音波プローブ１３５、子宮収縮計測デバイス１４０のうちの１つ又はそれ以上は、計測値を例えばユーザーへ又は医学的治療提供者へ提供する専用のディスプレイを含んでいてもよい。これらのプローブ全てがあらゆる事例で用いられるとは限らない、ということに留意することが肝心である。例えば、妊娠哺乳動物が病院又は治療施設以外の環境（例えば自宅又は職場）で胎児ヘモグロビンプローブ１１５を使用している場合、システム１００のプローブ（例えば、ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５、パルスオキシメトリプローブ１３０、ドップラー及び／又は超音波プローブ１３５、子宮収縮計測デバイス１４０）のうちの幾つかは使用されない可能性がある。
幾つかの事例では、受信器１４５は、例えば、信号をコンピュータ１５０と互換性のあるものにする（例えば光信号を電気信号へ変換する）、受信された信号を増幅する、及び／又は信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を改善するために、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）、帯域幅狭化、及び／又は位相相関フィルタリングを遂行することによって、受信された信号を処理又は前処理するように構成されていてもよい。幾つかの事例では、受信器１４５は、コンピュータ１５０の構成要素内に常在していてもよく及び／又はコンピュータ１５０の構成要素であってもよい。幾つかの実施形態では、コンピュータ１５０は、受信された被検出信号を増幅するか或いは例えば信号対ノイズ比を改善するようにコンディショニングするようになっていてもよい。
受信器１４５は、受信された、前処理された、及び／又は処理された信号をコンピュータ１５０へ伝達するようになっていてもよい。コンピュータ１５０は、以下に更に詳しく論じられている様に受信された信号を処理し、ディスプレイデバイス１５５への結果の提供を容易にするよう機能することができる。例示としてのコンピュータ１５０は、デスクトップコンピュータ及びラップトップコンピュータ、サーバ、タブレットコンピュータ、パーソナル電子デバイス、モバイルデバイス（例えばスマートフォン）、遠隔患者／妊娠哺乳動物モニタリングを可能にし得るモノのインターネット（ＩｏＴ）、などを含む。例示としてのディスプレイデバイス１５５は、コンピュータモニタ、タブレットコンピュータデバイス、及びシステム１００の構成要素の１つ又はそれ以上によって提供されるディスプレイである。幾つかの事例では、ディスプレイデバイス１５５は受信器１４５及び／又はコンピュータ１５０に常在していてもよい。コンピュータ１５０は、データベース１７０へ通信可能に連結されていてもよく、データベース１７０は、妊娠哺乳動物及び／又はその胎児の生理学的特性及び／又は生理学的特性の組合せ、光の挙動に対する生理学的特性の影響力、ヘモグロビン酸素飽和度レベルの計算に関する情報、較正係数、などを記憶するように構成されていてもよい。幾つかの実施形態では、データベース１７０はローカル（例えば、コンピュータ１５０へ連結されている）であってもよく及び／又はリモート（（例えば、クラウドコンピューティングデータベース）であってもよい。
幾つかの実施形態では、妊娠哺乳動物は、例えば電気アイソレータ１２０によって、システム１００の１つ又はそれ以上の構成要素から電気的に絶縁されていてもよい。例示としての電気アイソレータ１２０には、サーキットブレーカ、地絡スイッチ、及びヒューズが挙げられる。
システム１００は、更に、心電図（ＥＣＧ）機械１７５及び／又は換気／呼吸信号源１８０を含んでいてもよい。ＥＣＧ１７５は、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の心拍数を決定するのに使用することができる。幾つかの実施形態では、ＥＣＧ１７５は、例えば胎児の心拍数を測定するのに使用することのできる、産道設置を介して内的に使用される胎児ＥＣＧであってもよい。
幾つかの実施形態では、システム１００は、妊娠哺乳動物の呼吸速度をモニターし、妊娠哺乳動物の呼吸速度を示す呼吸信号を例えばコンピュータ１５０へ提供するように構成され得る換気／呼吸信号源１８０を含んでいてもよい。追加的又は代替的に、換気／呼吸信号源１８０は、例えば換気機械との協働を介して得られる換気信号の源であってもよい。例示としての換気／呼吸信号源１８０は、限定するわけではないが二酸化炭素計測デバイス、聴診器及び／又は電子音響聴診器、妊娠哺乳動物について胸部運動（chest excursion）を計測するデバイス、及びパルスオキシメータが挙げられる。パルスオキシメータからの信号が、妊娠哺乳動物について呼吸に対応するＰＰＧ信号のばらつきを決定するように分析されてもよい。追加的又は代替的に、換気／呼吸信号源１８０は、例えば外科処置中にガス（例えば空気、麻酔薬など）が妊娠哺乳動物へ提供される頻度に対応した呼吸信号を提供するようになっていてもよい。この呼吸信号は、例えば妊娠哺乳動物についての呼吸数を決定するのに使用されてもよい。
幾つかの実施形態では、ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５、パルスオキシメトリプローブ１３０、ドップラー及び／又は超音波プローブ１３５、子宮収縮計測デバイス１４０、ＥＣＧ１７５、及び／又は喚起／呼吸信号源１８０によって提供される計測値は、母体パルス信号及び／又は母体心拍数から胎児パルス信号及び／又は胎児心拍数を単離するために、胎児プローブ１１５と関連づけて使用されてもよい。
図１Ｂは、本明細書に記載されているプロセスのための命令を記憶し及び／又は実行することのできるプロセッサベースのシステム１５１の一例を提供している。プロセッサベースのシステム１５１は、例えば、コンピューティングデバイス１５０を代表しているとしてもよい。なお、本発明の実施形態に従って採用され得る種々のプロセッサベースのシステム全てが、システム１５１の特徴全てを有しているとは限らないことに留意されたい。例えば、特定のプロセッサベースのシステムは、ディスプレイ機能がプロセッサベースのシステムへ通信可能に連結されたクライアントコンピュータによって提供されているとかディスプレイ機能が不要であるという理由でディスプレイを含んでいないこともあるだろう。その様な詳細事項は本発明にとって重要ではない。
システム１５１は、バス１２又は情報を伝達するための他の通信機構と、バス１２と連結された、情報を処理するためのプロセッサ１４とを含んでいる。システム１５１は更に、バス１２へ連結された、情報及びプロセッサ１４によって実行されるべき命令を記憶するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他の動的ストレージデバイスの様な主メモリ１６を含んでいる。主メモリ１６は、更に、プロセッサ１４によって実行されるべき命令の実行中に一時的な変数及び／又は他の中間情報を記憶するために使用されてもよい。システム１５１は更に、バス１２へ連結された、静的情報及びプロセッサ１４のための命令を記憶するための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）１８又は他の静的ストレージデバイスを含んでいる。ハードディスク、フラッシュメモリベースのストレージデバイス、磁気記憶媒体、光学記憶媒体、（例えば、ブルーレイディスク、デジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）－ＲＯＭ）、又はプロセッサ１４がそこから読み出すことのできる何れかの他の記憶媒体のうちの１つ又はそれ以上であってもよいとされるストレージデバイス１０が、情報及び命令（例えば、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラムなど）を記憶するために提供されていて、バス１２へ連結されている。
システム１５１は、情報をユーザーへ表示するためのフラットパネルディスプレイの様なディスプレイ２２へ、バス１２を介して連結されていてもよい。英数字キーや他のキーを含むキーボードの様な入力デバイス２４が、情報及びコマンド選択をプロセッサ１４へ伝達するためにバス１２へ連結されていてもよい。別の型式のユーザー入力デバイスは、方向情報及びコマンド選択をプロセッサ１４へ伝達するための及びディスプレイ２２上のカーソルの動きを制御するためのマウス、トラックボール、又はカーソル方向キーの様なカーソル制御デバイス２６である。詳細に示されていないが、マイク、スピーカなどの様な他のユーザーインターフェースデバイスがユーザー入力の受信及び／又は出力の提示に関与していてもよい。
本明細書で言及されるプロセスは、主メモリ１６に記憶されたプロセッサ可読命令の適切なシーケンスを実行するプロセッサ１４によって実施されてもよい。この様な命令は、ストレージデバイス１０の様な別のプロセッサ可読媒体から主メモリ１６の中へ読み出されるようになっていてもよく、主メモリ１６に格納されている命令のシーケンスの実行がプロセッサ１４に関連づけられたアクションを遂行させる。代わりの実施形態では、本発明を実施するのにハードワイヤード回路構成又はファームウェア制御型処理ユニット（例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ）がプロセッサ１４及びその関連づけられたコンピュータソフトウェア命令の代わりに又はそれらと組み合わせて使用されてもよい。プロセッサ可読命令は、何れのコンピュータ言語でレンダリングされていてもよい。
システム１５１は、更に、バス１２へ連結された通信インターフェース２８を含んでいてもよい。通信インターフェース２８は、以上に論じられているプラズマ処理システムへの接続性を提供するコンピュータネットワークとの双方向データ通信チャネルを提供するようになっていてもよい。例えば、通信インターフェース２８は、互換性のあるローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）へのデータ通信接続を提供するＬＡＮカードであってもよく、ＬＡＮ自体は他のコンピュータシステムへ通信可能に連結されている。その様な通信経路の厳密な詳細は本発明にとって重要ではない。肝心なことは、システム１５１が通信インターフェース２８を通じてメッセージ及びデータを送信及び受信することができ、そのやり方で他のコントローラなどと通信することができるということだ。
図２Ａは、例示的なアレイ状に配置された光源１０５及び複数の検出器１６０Ａ－１６０Ｄを収容しているハウジング１１１Ａを有する或る例示としての胎児プローブ１１５Ａを描いているブロック線図である。ハウジング１１１Ａは、光源１０５、複数の検出器１６０Ａ－１６０Ｄ、光学的パワー源１２１（例えばバッテリ）、胎児深さプローブ１３８、母体プローブ１３３、通信デバイス（例えば、アンテナ又はトランシーバ）１４２、プロセッサ１５１、パワーポート１４１、及び／又は通信ポート１３１を含む、胎児プローブ１１５Ａの諸構成要素を収容するように構成された何れのハウジングであってもよい。例示としての胎児プローブ１１５Ａは、Ｙ軸に沿って４つの検出器１６０Ａ－１６０Ｄと実質的に整列した光源１０５を含んでいる。幾つかの実施形態では、検出器１６０Ａ－１６０Ｄのゲイン又は感度は、例えば光源１０５からより遠く離れて位置決めされた検出器（例えば、検出器１６０Ａ及び１６０Ｂ）が光源１０５により近く位置決めされた検出器（例えば、検出器１６０Ｃ及び１６０Ｄ）より大きなゲイン／感度を有するように、光源１０５に対する個々の位置が変えられていてもよい。
１つの実施例では、胎児プローブ１１５Ａは、７３５ｎｍ、７６０ｎｍ、８１０ｎｍ、８０８ｎｍ、及び８５０ｎｍの様な複数の波長の光を発するように構成された光源１０５を含んでおり、検出器１６０Ａ－１６０Ｄのそれぞれはこれらの波長のそれぞれの光／光子を検出するように構成されていてもよい。光源１０５と検出器１６０Ａの間の例示的距離は３ｃｍであり、光源１０５と検出器１６０Ｂの間の例示的距離は５ｃｍであり、光源１０５と検出器１６０Ｃの間の例示的距離は７ｃｍであり、光源１０５と検出器１６０Ｄの間の例示的距離は１０ｃｍである。
図２Ｂは、ハウジング１１１Ｂ内に例示的なアレイ状に配置された複数の光源１０５及び複数の検出器１６０Ａ－１６０Ｕを有する或る例示としての胎児プローブ１１５Ｂを描いているブロック線図である。ハウジング１１１Ｂは、複数の光源１０５、複数の検出器１６０Ａ－１６０Ｕ、光学的パワー源１２１（例えばバッテリ）、胎児深さプローブ１３８、母体パルスオキシメトリプローブ１３３、通信デバイス（例えば、アンテナ又はトランシーバ）１４２、プロセッサ１５１、パワーポート１４１、及び／又は通信ポート１３１を含む、胎児プローブ１１５Ｂの諸構成要素を収容するように構成された何れのハウジングであってもよい。例示としての胎児プローブ１１５Ａは、Ｙ軸に沿って４つの検出器１６０Ａ－１６０Ｄと実質的に整列した光源１０５を含んでいる。
例示としての胎児プローブ１１５Ｂは、Ｙ軸に沿ってハウジング１１１Ｂのほぼ中央に位置決めされた３つの光源１０５の行を含んでいる。複数の光源１０５は、Ｘ軸に沿って互いと実質的に整列していてもよい。ハウジングは、更に、光源１０５より上に３行３列に位置決めされた９つの検出器１６０Ａ－１６０Ｉ及び光源１０５より下に３行３列に位置決めされた９つの検出器１６０Ｋ－１６０Ｒそれぞれを含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、検出器１６０Ｅ－１６０Ｒのゲイン又は感度は、以上に胎児プローブ１１５Ａに関して解説されている様に、例えば光源１０５からより遠く離れて位置決めされた検出器がより大きなゲイン／感度を有するように、光源１０５に対する個々の位置が変えられていてもよい。
図２Ａ及び図２Ｂの光源と検出器の配置は、単に一例として提供されているものであり、使用され得る光源１０５及び／又は検出器１６０の配置及び／又は数を限定する意図はない。光信号を検出し、それらを本明細書に論じられている（単数又は複数の）被検出電子信号へ変換するのに光源と検出器の何れの配置が使用されてもよい。
図３Ａ及び図３Ｂは、２つの異なる母体腹部に存在する組織の幾つかの層の説明図３０１及び３０２をそれぞれ提供しており、説明図には各自の胎児が含まれている。説明図３０１及び３０２を生成するのに使用される情報は、例えば超音波画像化デバイス（例えばドップラー／超音波プローブ１３５）及び／又はＭＲＩ画像から受信されてもよい。
説明図３０１及び３０２は、胎児ヘモグロビンプローブ１１５の設置位置に近接して位置する母体組織の幾つかの層並びに胎児について、各妊娠哺乳動物の腹部内の胎児の深さを含め、例示としての寸法を提供している。胎児の深さは、例えば、妊娠哺乳動物の表皮と胎児の表皮の間の距離及び／又は母体組織の層と羊水を合わせた幅であると理解されてもよい。説明図３０１は、妊娠２９週に達した胎児についての母体腹部組織を示している。説明図３０１に示されている組織の層は、皮下脂肪層３０５Ａ、腹筋（骨格筋）層３１０Ａ、腹腔内脂肪層３１５Ａ、子宮壁（平滑筋）層３２０Ａ、羊水層３２５Ａ、及び胎児３３０Ａを含んでいる。これらの層それぞれの幅についての計測値は、胎児ヘモグロビンプローブ１１５に近接した（例えば真下の）位置にて取られている。どこで幅計測値が取られたかについての大凡の場所は関心層の上面と下面をつなぐ線によって表されている。例えば図３Ａでは、皮下脂肪層３０５Ａの幅が線１で表され、腹筋層３１０の幅が線２で表され、腹腔内脂肪層３１５Ａの幅が線３で表され、子宮壁層３２０Ａの幅が線４で表され、羊水層３２５Ａの幅が線５で表されている。胎児ヘモグロビンプローブ１１５に近接して（例えば真下に）位置する母体組織のこれらの層についての近似寸法は以下の通りであり、
皮下脂肪層３０５Ａ：１０．２ｍｍ（線１によって表現）；
腹筋層３１０Ａ：７．１ｍｍ（線２によって表現）；
腹腔内脂肪層３１５Ａ：２．０ｍｍ（線３によって表現）；
子宮壁層３２０Ａ：３．１ｍｍ（線４によって表現）；
羊水層３２５Ａ：３．６ｍｍ（線５によって表現）；及び
胎児３３０Ａ、である。
この例では、母体表皮から胎児３３０Ａの表皮までの総距離（即ち胎児深さ）は２８ｍｍである。
皮下脂肪層３０５Ａ：１０．２ｍｍ（線１によって表現）；
腹筋層３１０Ａ：７．１ｍｍ（線２によって表現）；
腹腔内脂肪層３１５Ａ：２．０ｍｍ（線３によって表現）；
子宮壁層３２０Ａ：３．１ｍｍ（線４によって表現）；
羊水層３２５Ａ：３．６ｍｍ（線５によって表現）；及び
胎児３３０Ａ、である。
この例では、母体表皮から胎児３３０Ａの表皮までの総距離（即ち胎児深さ）は２８ｍｍである。
図３Ｂの説明図３０２に示されている胎児は妊娠３５週に達している。説明図３０２に示されている組織の層は、皮下脂肪層３０５Ｂ、腹筋（骨格筋）層３１０Ｂ、腹腔内脂肪層３１５Ｂ、子宮壁（平滑筋）層３２０Ｂ、及び胎児３３０Ｂを含んでいる。これらの層それぞれの幅についての計測値は、胎児ヘモグロビンプローブ１１５に近接した（例えば真下の）位置にて取られている。どこで幅計測値が取られたかについての大凡の場所は関心層の上面と下面をつなぐ線によって表されている。例えば図３Ｂでは、皮下脂肪層３０５Ｂの幅が線１で表され、腹筋層３１０の幅が線２で表され、腹腔内脂肪層３１５Ｂの幅が線３で表され、子宮壁層３２０Ｂの幅が線２で表されている。胎児ヘモグロビンプローブ１１５に近接して（例えば真下に）位置する母体組織の層についての近似寸法は以下の通りであり、
皮下脂肪層３０５Ｂ：１１．３ｍｍ（線１によって表現）；
腹筋層３１０Ｂ：３．１ｍｍ（線２によって表現）；
腹腔内脂肪層３１５Ｂ：３．１ｍｍ（線３によって表現）；
子宮壁層３２０Ｂ：２．３ｍｍ（線４によって表現）；及び、
胎児３３０Ｂ、である。
皮下脂肪層３０５Ｂ：１１．３ｍｍ（線１によって表現）；
腹筋層３１０Ｂ：３．１ｍｍ（線２によって表現）；
腹腔内脂肪層３１５Ｂ：３．１ｍｍ（線３によって表現）；
子宮壁層３２０Ｂ：２．３ｍｍ（線４によって表現）；及び、
胎児３３０Ｂ、である。
この例では、母体の皮膚から胎児までの総距離（即ち胎児深さ）は１９．８ｍｍである。妊娠３５週では胎児はより発育していてより大きいので、羊水の幅は無視できるほどであり、この例には含まれていない。加えて、説明図３０１及び３０２について、妊娠哺乳動物の皮膚の幅も大凡１ｍｍ～１．５ｍｍで無視できるほどである。
幾つかの実施形態では、胎児３３０Ａ及び／又は胎児層３３０Ｂは、１つ又はそれ以上の追加の層（図示せず）へ分割されてもよい。これらの層は、例えば、１つ又はそれ以上の胎脂、毛髪、皮膚、骨などに関連していてもよい。幾つかの実施形態では、これらの層の１つ又はそれ以上に関する情報（例えば胎児の皮膚のメラニン含有量及び／又は毛髪の色）が、例えば胎児の親子関係、胎児の遺伝子検査、及び／又は、例えば光学的スコープ及び／又は経膣診察を介しての胎児の直接観察から推定されてもよい。
図３Ｃは、胎児ヘモグロビンプローブ１１５がその上に位置決めされた状態の妊娠哺乳動物の腹部３０５の正中矢状平面図を描いている。図３に示されている様に、妊娠哺乳動物の腹部３０５は、胎児３３０、子宮３４０、及び母体組織（例えば皮膚、筋肉など）３３０の近似を含んでいる。胎児ヘモグロビンプローブ１１５は、妊娠哺乳動物の腹部のどこにでも位置決めされることができ、幾つかの場合では、１つより多い胎児ヘモグロビンプローブ１１５が妊娠哺乳動物の腹部上に設置されることもある。図３Ｃは、更に、第１の光信号４２０Ａが妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されていることを示しており、第１の光信号４２０Ａの浸透の深さは子宮壁３４０の縁部までに限られていて、第１の光信号４２０Ａは次いで後方散乱し又は透過して胎児ヘモグロビンプローブ１１５の検出器１６０の様な検出器へ入ってくる。図３Ｃはまた、第２の光信号４２０Ｂが妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射され、検出器１６０によって検出される前に胎児３３０に浸透していることを示している。第１の光信号４２０Ａは、例えば赤色又はＮＩＲとされ得る単一波長又は複数波長の光を含むことができる。幾つかの実施形態では、第１の光信号は、２つの区別できる波長又は波長範囲の光を含んでいてもよく、即ち一方の赤色と一方のＮＩＲの光を含んでいてもよい。第２の光信号４２０Ｂは、単一の波長又は複数の波長の光であって例えば赤色又はＮＩＲの光を含んでいてもよい。第１の光信号４２０Ａ及び第２の光信号４２０Ｂそれぞれの被検出部分の処理中に第２の光信号４２０Ｂを第１の光信号４２０Ａから区別できるように、第２の光信号４２０Ｂの（単数又は複数の）波長は、第１の光信号４２０Ａとは異なっていてもよく及び／又は異なる時点にて妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されてもよい。幾つかの実施形態では、第１の光信号４２０Ａと第２の光信号４２０Ｂは２つの相異なる波長又は波長範囲の光、つまり互いにわずかに異なる一方の赤色と一方のＮＩＲの光を含んでいてもよい。例えば、第１の光信号４２０Ａが赤色で、第２の光信号４２０ＢがＮＩＲであってもよく、第１の光信号４２０Ａと第２の光信号４２０Ｂはどちらが赤色又はＮＩＲであってもよい。これらの実施例では、第１の光信号４２０Ａと第２の光信号４２０Ｂの波長は、各々の経路長の差が無視できるほどになるように選択されることができる。２つの波長は、例えば、一例としてランベルト－ベールの計算又は例えば本明細書に説明されている修正型ランベルト－ベールの計算を用いた光信号の吸収即ち（μａ（λ））及び／又は散乱（μｓ（λ））における差を使用するパルスオキシメトリ計算を可能にするだろう。
図４Ａは、妊娠哺乳動物の腹部と接触している或る例示としての胎児ヘモグロビンプローブ１１５Ｃを図３に示されているものと同様のやり方で描いている。図４Ａは、複数の組織層も示している。より具体的には、図４Ａは、母体の皮膚層４１５を表現している第１の層、母体の皮下脂肪層４２１を表現している第２の層、母体の腹筋（骨格筋）層４２５を表現している第３の層、母体の腹腔内脂肪層４３０を表現している第４の層、子宮壁（平滑筋）層４３５を表現している第５の層、羊水層４４０を表現している第６の層、及び胎児３３０を表現している第７の層を示している。
胎児ヘモグロビンプローブ１１５Ｃは、第１の光ビーム４２０Ａ１を発する第１の光源１０５Ａと、第２の光ビーム４２０を発する第２の光源１０５Ｂと、検出器１６０とを含んでいる。第１の光ビーム４２０Ａ１及び／又は第２の光ビーム４２０Ｂ１は、単一波長又は複数波長の光を含み、例えば赤色、ＮＩＲ、又は赤外のスペクトル内であってもよい。一部の状況では、２つの光源から投射された光が検出器１６０によって受信されここに説明されているプロセスの１つ又はそれ以上に従って処理されるときに光同士を区別できるようにするために、光ビーム４２０Ａ１の特性は、光ビーム４２０Ｂ１の波長と異なっていてもよいし、及び／又は異なる時点にて妊娠哺乳動物の腹部へ投射されてもよい。幾つかの実施形態では、胎児ヘモグロビンプローブ１１５Ｃは、検出器１６０が第１の光源１０５Ａと第２の光源１０５Ｂから同等量の光を検出するように減衰させることのできる検出器１６０用フィルタ（図示せず）を含んでいてもよい。
多くの事例では、妊娠哺乳動物の腹部を通る光伝搬の深さは、光源と検出器の間の距離に依存する。幾つかの実施形態では、例えば光源から発せられる光について伝搬の深さを適応させるように第１の光源１０５Ａ及び／又は第２の光源１０５Ｂの位置は調節される（例えば、検出器１６０に近づけられる又は検出器１６０から遠ざけられる）ことができる。調節は、例えば胎児ヘモグロビンプローブ１１５Ｃに含まれる軌道又は他の位置決めデバイス（図示せず）によって容易にされてもよい。幾つかの事例では、第１の光源１０５Ａ及び／又は第２の光源１０５Ｂの位置決めは、妊娠哺乳動物の腹部内の胎児３３０の深さ（即ち胎児ヘモグロビンプローブ１１５Ｃと胎児３３０の間に位置する母体組織４０５の幅の計測値）に応じて調節されてもよい。妊娠哺乳動物の腹部内の胎児３３０の深さの計測値は、例えば、ドップラー／超音波プローブ１３５の様な超音波又はドップラープローブによって、及び／又は説明図３０１及び３０２にその一部の説明が示されているＭＲＩ画像によって提供されてもよい。
幾つかの実施形態では、第１の光源１０５Ａは、第１の光源から発せられる光（即ち光ビーム４２０Ａ１）が母体組織４０５を通って伝搬するだけで胎児３３０には届かないように、検出器１６０に対して位置決めされてもよい。第２の光源１０５Ｂは、第２の光源１０５Ｂによって投射される光（即ち光ビーム４２０Ｂ１）が妊娠哺乳動物の腹部の中へ光ビーム４２０Ａ１より深く射し込み、そこからの後方散乱及び／又はそれを通る透過が検出器１６０によって検出されるように、（第１の光源１０５Ａに対比して）検出器１６０からより離れて位置決めされてもよい。別の言い方をするなら、光源１０５Ａは、光ビーム４２０Ａ１が母体組織１４０５にしか射し込まず、その結果、検出器１６０によって検出される光ビーム４２０Ａ１の部分が母体組織４０５からしか後方散乱せず胎児３３０からは後方散乱しないように及び／又は母体組織４０５だけを透過し胎児３３０を透過しないように位置決めされるのに対し、光源１０５Ｂは、光ビーム４２０Ｂ１が母体組織４０５と胎児３３０の両方に射し込み、その結果、検出器１６０によって検出される光ビーム４２０Ｂ１の部分が母体組織４０５及び胎児３３０から後方散乱するように及び／又は母体組織４０５及び胎児３３０を透過するように位置決めされてもよい、ということである。第１の光源１０５Ａのこの位置決めは短距離離隔（ＳＳ）計測を容易にし、第１の光ビーム４２０Ａ１の経路及び／又は検出器１６０による第１の光ビーム４２０Ａ１の検出量は本明細書ではＳＳチャネルと呼ばれることもある。第２の光源１０５Ｂのこの位置決めは長距離離隔（ＬＳ）計測を容易にし、第２の光ビーム４２０Ｂ１の経路及び／又は検出器１６０による第２の光ビーム４２０Ｂ１の検出量は本明細書ではＬＳチャネルと呼ばれることもある。
図４Ｂは、妊娠哺乳動物の腹部上に位置決めされた或る例示としての胎児プローブ１１５Ｂを描いている。妊娠哺乳動物の腹部の母体組織は母体組織４０５として表現されており、妊娠哺乳動物の腹部内の胎児は胎児４１０として表現されている。
胎児プローブ１１５Ｄは、１つの光源１０５と、それぞれが光源１０５に対して異なる位置を有する６つの検出器１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ、１６０Ｄ、１６０Ｅ、及び１６０Ｆと、を有しており、第１の検出器１６０Ａが光源１０５に最も近く、第６の検出器１６０Ｆが光源１０５から最も離れている。光源１０５に対する検出器１６０Ａ－１６０Ｆの位置は、本明細書では光源／検出器距離と呼ばれることもある。幾つかの実施例では、検出器１６０Ａ－１６０Ｆは、直線状に配置され、第１の検出器１６０Ａが光源１０５から１ｃｍ離れて位置決めされ、第２の検出器１６０Ｂが第１の検出器１６０Ａから１ｃｍ離れて位置決めされ、第３の検出器１６０Ｃが第２の検出器１６０Ｂから１ｃｍ離れて位置決めされ、第４の検出器１６０Ｄが第３の検出器１６０Ｃから１ｃｍ離れて位置決めされ、第５の検出器１６０Ｅが第４の検出器１６０Ｄから１ｃｍ離れて位置決めされ、第６の検出器１６０Ｆが第５の検出器１６０Ｅから１ｃｍ離れて位置決めされ、というように互いから１ｃｍの間隔を空けて位置決めされていてもよい。
光源１０５は光信号４２０を妊娠哺乳動物の腹部４０５の中へ投射し、結果としての光信号が検出器１６０Ａ－１６０Ｆのうちの１つ又はそれ以上によって検出されることになる。予想されることとして、光源１０５により近い検出器は、胎児３３０ではなく妊娠哺乳動物の腹部４０５に入射した光信号の部分を検知するはずであり、幾つかの実施形態では、第１の検出器１６０Ａ及び／又は第２の検出器１６０Ｂは例えば光源／検出器距離の設定を経て位置決めされていて、その結果、検出器１６０Ａ及び／又は第２の検出器１６０Ｂによって検出される光信号４２０Ａ１及び４２０Ｂ１の全部とまではいかなくても大部分が妊娠哺乳動物の腹部４０５にしか入射しなかった（即ち、胎児には入射していない）。第３から第６の検出器１６０Ｃ－１６０Ｆは、図４に示されている様に、妊娠哺乳動物４０５と胎児３３０に入射する光信号４２０Ｃ、４２０Ｄ、４２０Ｅ、及び４２０Ｆの部分を検出することになる。幾つかの場合では、第３の検出器１６０Ｆは光源から３ｃｍ～５ｃｍ離れて位置決めされ、第６の検出器１６０Ｆは光源から６ｃｍ～１０ｃｍ離れて位置決めされていてもよい。追加的又は代替的に、第３から第６の検出器１６０Ｃ－１６０Ｆは、光源から４ｃｍ～１０ｃｍ内に位置決めされていてもよい。
光源／検出器距離が増加するについて、胎児３３０に入射した光に対応する光信号の割合が増加する。ゆえに、光信号４２０Ｆは、胎児に入射した光の割合として例えば４２０Ｅ又は４２０Ｄよりも高い割合を含むことができる。
図４Ｃ及び図４Ｄは、妊娠哺乳動物の腹部と接触している或る例示としての胎児ヘモグロビンプローブ１１５Ｅを図４Ａ及び図４Ｂに示されているものと同様のやり方で描いており、母体組織の諸層は図４Ａに示されているものと同様である。図４Ｃに示されている実施形態は、母体組織４５０の簡略化された層を利用しており、図４Ｄに示されている実施形態は、母体組織の多くの層を示しており、母体組織の諸層は図４Ａに示されているものと同様であり、胎児プローブ１１５Ｅは、妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から後方散乱した及び／又はそれらを透過した光の二重短距離離隔（ＳＳ）分析を可能にさせるように構成されている。
胎児プローブ１１５Ｅは、第１の光信号４２０Ｃを発する第１の光源１０５Ａと、小型検出器４５５と、第２の光信号４２０を発する第２の光源１０５Ｂと、検出器１６０とを含んでいる。第２の光信号の第１の部分４２０Ａ３が小型検出器４５５によって検出され、第２の光信号の第２の部分４２０Ｂは検出器１６０によって検出されるようになっていてもよい。第１の光ビーム４２０Ｃ及び／又は第２の光ビーム４２０は、単一波長又は複数波長の光を含み、例えば赤色、近赤外、及び／又は広帯域のスペクトル内であってもよい。状況により、２つの光源から投射された光が検出器１６０によって受信されここに説明されているプロセスの１つ又はそれ以上に従って処理されるときの光同士の差別化を可能にさせるために、光信号４２０Ｃの波長は光信号４２０の波長と異なっていてもよいし、及び／又は異なる時点にて投射されてもよい。小型検出器４５５は検出器１６０と同様であってもよいが、例えばより小さいサイズ及び／又は低い感受性を有していてもよい。幾つかの事例では、小型検出器４５５は小型ファイバ検出器であってもよい。幾つかの実施形態では、胎児プローブ１１５Ｅは、検出器１６０が第１の光源１０５Ａ及び第２の光源１０５Ｂから同等量の光を検出するように減衰させることのできる検出器１６０用フィルタ（図示せず）を含んでいてもよい。
幾つかの実施形態では、例えば検出器１６０によって検出される光源からの光の浸透の深さを適応させるように第１の光源１０５Ａ及び／又は第２の光源１０５Ｂの位置は調節される（例えば、検出器１６０に近づけられる又は検出器１６０から遠ざけられる）ことができる。調節は、例えば検出器の手動操作及び／又は設置によって、及び／又は検出器を胎児プローブ１１５Ｅ（図示せず）内に含まれる及び／又は関連づけられる軌道又は他の位置決めデバイスに沿って動かすことによって容易にされてもよい。幾つかの事例では、第１の光源１０５Ａ及び／又は第２の光源１０５Ｂの位置決めは、妊娠哺乳動物の腹部内の胎児３３０の深さ（即ち胎児プローブ１１５Ｅと胎児３３０の間に位置する母体組織４５０の幅の計測値）に応じて調節されてもよい。妊娠哺乳動物の腹部内の胎児３３０の深さの計測値は、例えば、ドップラー／超音波プローブ１３５の様な超音波又はドップラープローブによって、及び／又は図３Ａ及び図３Ｂにその説明図が示されている妊娠哺乳動物の腹部の画像によって提供されてもよい。
幾つかの実施形態では、第１の光源１０５Ａは、第１の光源から発せられる光（即ち光信号４２０Ｃ）が母体組織３０５を通って伝搬するだけで胎児３３０には届かないように、検出器１６０に対して位置決めされてもよい。第２の光源１０５Ｂは、第２の光源１０５Ｂによって投射される光（即ち光信号４２０）が妊娠哺乳動物の腹部の中へ光信号４２０Ｃより深く、胎児３３０に届くように射し込み、胎児から後方散乱した及び／又は胎児を透過した光が検出器１６０によって検出されるように、（第１の光源１０５Ａに対比して）検出器１６０からより離れて位置決めされてもよい。小型検出器４５５は、光（即ち光信号４２０）が小型検出器４５５によって検出される前に母体組織４５０を通って伝搬するだけで胎児３３０には届かないように、第１の光源１０５Ａと第２の光源１０５Ｂの間に位置決めされていてもよい。第１の光源１０５Ａのこの位置決めは短距離離隔（ＳＳ）計測値の第１のセットの収集を容易にし、第１の光信号４２０Ｃの経路及び／又は検出器１６０による第１の光信号４２０Ｃの検出量は本明細書では第１のＳＳチャネルと呼ばれることもある。第２の光源１０５Ｂのこの位置決めは長距離離隔（ＬＳ）計測を容易にし、第２の光信号４２０の経路及び／又は検出器１６０による第２の光信号４２０の検出量は本明細書ではＬＳチャネルと呼ばれることもある。小型検出器４５５のこの位置決めは、短距離離隔（ＳＳ）計測値の第２のセットの収集を容易にし、第１の光信号４２０Ｃの経路及び／又は検出器１６０による第１の光信号４２０Ｃの検出量は本明細書では第２のＳＳチャネルと呼ばれることもある。こうして、胎児プローブ１１５Ｅは、第１の光源１０５Ａと第２の光源１０５Ｂの両方のＳＳ計測を提供する。
図５は、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するためのプロセス５００を説明するフローチャートを提供している。プロセス５００は、例えば本明細書に記載のシステム又はシステム構成要素の何れかによって実行されてもよい。
最初に、被検出複合電子信号が、光検出器（例えば検出器１６０）から、プロセッサ及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータによって受信されることになる（ステップ５０５）。被検出複合電子信号は、例えば、光検出器、光検出器へ連結されたトランシーバ、及び／又は胎児ヘモグロビンプローブ１１５の様な胎児ヘモグロビンプローブから受信されてもよい。
被検出複合電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及び／又は彼女の胎児から（例えば、透過、後方散乱、及び／又は反射を介して）放出される複数の波長の光信号に対応しているとしてもよい。妊娠哺乳動物の腹部に入射し及び腹部から出射する光は、光源１０５の様な１つ又はそれ以上の光源によって生成されることができ、何れの受容可能な周波数又は波長（例えば、近赤外線（ＮＩＲ））及び／又は、周波数及び／又は波長の組合せであってもよい。幾つかの実施形態では、（例えば、複数の検出器が使用されるとき）、特定の被検出複合電子信号の位置が分かるように、受信される被検出複合電子信号は検出器識別子（例えばコード）を含んでいてもよく及び／又は検出器識別子と関連づけられていてもよい。この場所は、その後、検出された光及び／又は画像化された組織の様々な係数を決定するために受信された被検出複合電子信号を分析するのに使用されてもよい。
ステップ５１０では、妊娠哺乳動物の腹部から放出される光の各波長の経路長及び／又は散乱及び／又は吸収の程度が、計測され、及び／又は例えば検出される第１の光信号の分析を介して決定されることになる。幾つかの実施形態では、ステップ５１０の実行は、以下に方程式１として再現されている修正型ベール－ランベルトの法則を用いることを含んでいてもよい。方程式１は、例えば、特定の波長についての吸収係数（μａ（λ））、吸収係数の変化、及び／又は特定の波長（λ）についての有効平均経路長因子（ＤＰＦ）（effective mean path length factor）を決定するのに使用することができる。
方程式１
ここに、
Δμａ（λ）＝所与の波長λについての吸収係数の変化；
ｒ＝光源と検出器の間の距離；
ＤＰＦ＝所与の波長λについての微分経路長因子；
ΔＩ＝各心拍動パルスのコースに亘って変化するところの所与の波長λの光の実際の強度；及び、
Ｉ０＝所与の波長λの光の入射強度、である。
ときにより、Ｉ０はトレース時間（即ち、その時間内に計測が行われ及び／又は複合電子信号が検出されるとする時間）に亘って計測される平均強度であるとしてもよい。幾つかの事例では、Δμａ（λ）及び／又はＤＰＦの値は、本明細書に記載の他の計算（例えば、方程式５、方程式６、方程式７ａ、及び／又は方程式７ｂ）のための較正係数とすることができる（ステップ５１５）。ときにより、ＤＰＦは、例えば波長λの光の特性に基づいて推定される。追加的又は代替的に、ＤＰＦは、
についての実験的に決定された値のスペクトル当てはめ（spectral fitting）から推定されてもよい。追加的又は代替的に、ＤＰＦは、所与の波長についての光の散乱量を計測及び／又は計算することを介して決定されてもよい。例えば不均一な幾何学を有する身体部分（例えば妊娠哺乳動物の腹部など）の中へ光を方向決めするときの様な幾つかの状況では、ＤＦＰは例えば妊娠哺乳動物及び／又は彼女の胎児の物理的特性及び／又は内因性の特質に依存することもあり、その様な特性及び／又は特質には、限定するわけではないが、胎児深さ、組織中の脂質濃度、組織の諸層の幅、胎児上の光に暴露されている場所、妊娠哺乳動物及び／又は胎児のメラニン含有量などが挙げられる。追加的又は代替的に、ＤＦＰは、検出器のセンサ表面の色及び／又は検出器の感度の様な検出器の特質に依存することもある。
方程式１
ここに、
Δμａ（λ）＝所与の波長λについての吸収係数の変化；
ｒ＝光源と検出器の間の距離；
ＤＰＦ＝所与の波長λについての微分経路長因子；
ΔＩ＝各心拍動パルスのコースに亘って変化するところの所与の波長λの光の実際の強度；及び、
Ｉ０＝所与の波長λの光の入射強度、である。
ときにより、Ｉ０はトレース時間（即ち、その時間内に計測が行われ及び／又は複合電子信号が検出されるとする時間）に亘って計測される平均強度であるとしてもよい。幾つかの事例では、Δμａ（λ）及び／又はＤＰＦの値は、本明細書に記載の他の計算（例えば、方程式５、方程式６、方程式７ａ、及び／又は方程式７ｂ）のための較正係数とすることができる（ステップ５１５）。ときにより、ＤＰＦは、例えば波長λの光の特性に基づいて推定される。追加的又は代替的に、ＤＰＦは、
についての実験的に決定された値のスペクトル当てはめ（spectral fitting）から推定されてもよい。追加的又は代替的に、ＤＰＦは、所与の波長についての光の散乱量を計測及び／又は計算することを介して決定されてもよい。例えば不均一な幾何学を有する身体部分（例えば妊娠哺乳動物の腹部など）の中へ光を方向決めするときの様な幾つかの状況では、ＤＦＰは例えば妊娠哺乳動物及び／又は彼女の胎児の物理的特性及び／又は内因性の特質に依存することもあり、その様な特性及び／又は特質には、限定するわけではないが、胎児深さ、組織中の脂質濃度、組織の諸層の幅、胎児上の光に暴露されている場所、妊娠哺乳動物及び／又は胎児のメラニン含有量などが挙げられる。追加的又は代替的に、ＤＦＰは、検出器のセンサ表面の色及び／又は検出器の感度の様な検出器の特質に依存することもある。
幾つかの実施形態では、方程式１を使用し、例えば組織のタイプの光学的特質及び／又は母体の幾何学（例えば、組織層の幅）及び／又は組織密度を用いて、母体組織の異なる層について吸収係数が決定されてもよい（ここでは個別吸収係数とも呼ばれる）。例えば、母体組織の異なるタイプ及び／又は特徴についての一連の吸収係数が、実験的に決定され及び／又は母体組織の諸層の特性に基づいてモデル化されてもよい。一例としての特性には、限定するわけではないが、組織タイプ、組織密度、組織層厚さ、組織層の位置（例えば、ＤＦＰ及び／又は光源と検出器の間の距離（方程式１に関してｒで表現されている）、及び／又は光学的な特質（例えば、一例として特定の妊娠哺乳動物及び／又は胎児の幾何学に基づいて修正されるか又はそれ以外に調整され得るところの既知の組織幅についての散乱係数及び／又は吸収係数）が挙げられる。幾つかの実施形態では、これらの個別吸収係数が次いで集計されて、特定の状況（例えば、特定の妊娠哺乳動物、妊娠哺乳動物の腹部の特定の場所など）についての光の吸収をより綿密に近似する全体吸収係数が生成されてもよい。
幾つかの実施形態では、ステップ５０５－５１５は、例えば、中でも特に個体の生理学、計器類（例えば、光源及び／又は検出器）の設置場所、ノイズなどを勘案して計器類及び／又は計算を特別仕様化する又は較正するために、個々の妊娠哺乳動物単位で遂行されてもよい。追加的又は代替的に、他の実施形態では、ステップ５０５－５１５は、複数回（例えば、数百回、数千回など）遂行され、複数の較正係数が決定されるようにしてもよい。幾つかの場合では、この複数の決定された較正係数は、例えば妊娠哺乳動物についての平均較正係数を決定するのに使用されてもよく、平均較正係数は妊娠哺乳動物の生理学的特性の１つ又はそれ以上と関連づけられてもよい。例えば、１つの実施形態では、妊娠女性１万人分の較正係数が決定されてもよい。次いで、これらの較正係数を使用して、例えば、全妊娠女性のための普遍的較正係数（例えば、妊娠女性１万人についての平均較正係数）が決定されてもよいし、及び／又は、これらの較正係数は限定するわけではないが胎児の在胎月齢、母体体重、母体身長、母体メラニン含有量などを含む１つ又はそれ以上の生理学的因子に従ってグループ化されてもよい。
随意的には、ステップ５２０では、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の１つ又はそれ以上の生理学的特性又はパラメータが受信され及び／又は決定されることになる（例えば、超音波情報又はその説明図が図３Ａ及び図３Ｂによって提供されている妊娠哺乳動物の画像の分析を介して）。例示としての生理学的特性には、限定するわけではないが、女性及び／又は胎児の皮膚のメラニン含有量及び／又は皮膚色素沈着の程度及び／又はタイプ、胎児深さ、胎児在胎月齢、及び／又は、母体又は胎児の組織の１つ又はそれ以上の層の幅、妊娠哺乳動物についての腹壁厚さ、ヘモグロビン血液濃度のパーセンテージ、例えばＤＣ組織計測を介して測ることのできる組織中の血液潅流の程度が挙げられる。幾つかの場合では、生理学的特性は、内因性の又は幾何学的な特性としてグループ化されてもよく、例示としての内因性の特性は、血液又は組織の酸素化及び／又はヘモグロビン濃度レベルであり、体格指数（ＢＭＩ）、腹壁厚さ、及び／又は腹壁の層の厚さは幾何学的特性とすることができる。
妊娠哺乳動物及び／又は胎児の１つ又はそれ以上の生理学的特性は、例えば索引又はルックアップ表内で、較正係数と関連づけ（例えば、データベース表内で索引づけ）されてもよい（ステップ５２５）。幾つかの実施形態では、これらの関連づけは、以下に図１３に関してより詳細に論じられる様に特定の妊娠哺乳動物及び／又は胎児について適切な較正係数を選択するのに使用されることができる。次いで、較正係数、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の１つ又はそれ以上の生理学的特性、及び／又はそれらの間の（単数又は複数の）関連づけは、例えばデータベース１７０の様なデータベース及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータ内に常在するメモリに記憶されてもよい（ステップ５３０）。ときとして、較正係数は、集計され、生理学的特質と相関づけられ、その結果、各妊娠哺乳動物について個別に較正係数を計算する必要なく仮定／較正係数が決定され及び／又は適用されるようになっていてもよい。
図６は、母体被検出電子信号を用いて決定された妊娠哺乳動物の生理学的特性を使用する、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するためのプロセス６００を説明するフローチャートを提供している。
プロセス６００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって遂行されてもよい。プロセス６００は、例えば分娩中又は胎児娩出中及び／又は妊娠哺乳動物の健康診断中の現場で実行されてもよい。幾つかの場合では、プロセス６００は、分娩及び胎児娩出の様な時間的期間に亘って継続的に、周期的に、及び／又は必要に応じて実行され、その結果、例えば、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、経時的に必要に応じて、及び／又は、例えば胎児が産道を通って進んでいるときがそうであるように胎児及び／又は妊娠哺乳動物についての条件が変化したときに、較正され、及び再較正されるようになっていてもよい。
最初に、妊娠哺乳動物の腹部から放出される光信号に対応している１つ又はそれ以上の母体被検出電子信号が受信されることになる（ステップ６０５）。光信号は、光源１０５の様な光源によって生成され、妊娠哺乳動物の腹部に入射し、妊娠哺乳動物の組織の一部分を通過し、反射され又は後方散乱され、母体組織を通って、そこで検出器１６０の様な検出器によって検知されることになる。検出器によって検出されステップ６０５にて受信されることになる光信号の様な例示としての光信号は、図３Ｃに第１の光信号３２５Ａ及び第２の光信号４２０Ｂとして示されている。
ステップ６１０では、妊娠哺乳動物の１つ又はそれ以上の生理学的特性を決定する（ステップ６１５）ために母体被検出電子信号が分析されることになる。分析は、例えば、母体腹部の中へ投射される光子についての飛行時間計測値を取得するように構成された胎児ヘモグロビンプローブによって遂行される周波数ドメイン及び／又は飛行時間分析であってもよい。幾つかの実施形態では、妊娠哺乳動物についての生理学的特性の決定は、どのように妊娠哺乳動物の組織が入射光に応答するかを例えばステップ６１０での光の吸収及び／又は散乱の計測を介して決定することによって遂行されてもよい。幾つかの実施形態では、光の吸収及び／又は散乱は、それぞれ吸収係数又は散乱係数として表され、本明細書に記載の１つ又はそれ以上の方程式で使用されてもよい。次いでステップ６２０では、生理学的特性についての較正係数が決定されることになる（ステップ６２０）。幾つかの場合では、ステップ６１０及びステップ６１５は、妊娠哺乳動物の腹部の一部分に亘って均一であり得る妊娠哺乳動物の１つ又はそれ以上の内因性の生理学的特性を決定するように遂行されてもよい。その様な内因性の生理学的特性には、限定するわけではないが、女性の皮膚のメラニン含有量及び／又は皮膚色素沈着の程度及び／又はタイプ、胎児深さ、母体又は胎児の組織の１つ又はそれ以上の層の幅、妊娠哺乳動物についての腹壁厚さ、ヘモグロビン酸素飽和度、腹部組織中の血液潅流の程度、妊娠哺乳動物が貧血かどうか、組織酸素飽和度、及びヘモグロビン濃度レベルが挙げられる。
ステップ６２０での、較正係数の決定（即ち、計算）及び／又は選択は、例えば、入射光信号からのどれほど多くの光が妊娠哺乳動物の腹部組織によって吸収及び／又は散乱されるかを評定すること、及び／又は光信号の光子が妊娠哺乳動物の腹部組織を通って進み検出器によって検出されるための飛行時間を評定することによってなされてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ６２０での較正係数の決定／選択は、データベース１７０の様なデータベース及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータ内に常在するメモリに、ステップ６１５で決定された生理学的特性に対応する較正係数を問い合わせることによって遂行されてもよい。データベースは、プロセス５００を介して相関づけられた生理学的特性と較正係数をポピュレートされていてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ６０５、６１０、６１５、及び／又は６２０を実行したことの結果同士の関連づけが互いにマッピングされてもよく（ステップ６２５）、ステップ６０５、６１０、６１５、及び／又は６２０を実行したことの結果は、例えば、データベース１７０の様なデータベース及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータ内に常在するメモリに記憶されてもよい。
１つの実施例では、ステップ６１５で決定される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の皮膚色素、色素沈着、及び／又はメラニン含有量であってもよく、それらは、例えば妊娠哺乳動物の腹部に入射した光のどれほど多くが妊娠哺乳動物の皮膚によって吸収されるかを求めることによって決定されることができる。妊娠哺乳動物の皮膚色素は、入射光のどれほど多くが吸収されるかに影響し、それは妊娠哺乳動物の腹部に入射する光のどれほど多くが母体組織を通って進み胎児に入射するかに影響を与えるものであって、ステップ６２０で決定され及び／又は選択された既知の又は計算された係数と関連づけられてもよい。例えば、６２０の実行は、どれほど多くの光を妊娠哺乳動物皮膚が吸収するかと関連づけられた較正係数をデータベースに問い合わせる段階を含んでいてもよい。この実施例では、較正係数は、妊娠哺乳動物の吸収速度及び／又は皮膚色素と関連づけられ得る吸収係数であってもよい。
別の実施例では、ステップ６０５で受信された母体被検出電子信号は、生理学的特性、即ち、妊娠哺乳動物の腹部のミオグロビン層又は筋層の濃度又は厚さを決定するためにステップ６１０で分析されてもよい。この分析は、例えば、周波数ドメインＮＩＲＳシステムとして構成された胎児ヘモグロビンプローブを使用して、及び／又は母体腹部の中へ投射された光子が母体のミオグロビン層に浸透し反射されて検出器へ戻るための飛行時間を入手するように構成された胎児ヘモグロビンプローブを使用して、遂行されてもよい。妊娠哺乳動物のミオグロビン組織は、母体腹部の中へ投射された光を吸収することができ、どれほど多くの光が妊娠哺乳動物の腹部組織によって吸収される（例えば、検出されない）かの計測及び／又は計算は、母体の（単数又は複数の）ミオグロビン層がどれほど厚い及び／又は濃厚かという生理学的特性を決定するのに使用できるだろう。ステップ６２０では、この生理学的特性は、例えば較正係数を計算するのに使用されてもよいし、及び／又は、妊娠哺乳動物について決定されたミオグロビン厚さ及び／又は濃度という生理学的特性と関連づけられた較正係数を見つけるために較正係数のデータベースに問い合わせるのに使用されてもよい。
別の実施例では、ステップ６０５で受信された母体被検出電子信号は、ステップ６１０で生理学的特性、即ち、胎児のサイズ増加に因り妊娠の経過に亘って変化し得る妊娠哺乳動物の腹部の全厚さ（本明細書では胎児深さと呼ばれることもある）を決定するように分析されてもよい。追加的又は代替的に、妊娠哺乳動物の腹部組織の厚さは、妊娠の経過及び／又は分娩及び胎児娩出の間に、妊娠哺乳動物の腹部の厚さを変化させてしまう浮腫を生じさせることもある妊娠高血圧腎症又は子癇のせいで変化する可能性がある。この実施例についてはステップ６１０の分析は、例えば、周波数ドメインＮＩＲＳシステムとして構成された胎児ヘモグロビンプローブを使用して、及び／又は母体腹部の中へ投射された光子が母体腹部層に浸透し反射されて検出器へ戻るための飛行時間を入手するように構成された胎児ヘモグロビンプローブを使用して、遂行されてもよい。妊娠哺乳動物の腹部組織は、母体腹部の中へ投射された光を吸収することができ、どれほど多くの光が妊娠哺乳動物の腹部組織によって吸収される（例えば、検出されない）かの計測及び／又は計算は、妊娠哺乳動物の腹部組織がどれほど厚いかという生理学的特性を決定するのに使用できるだろう。ステップ６２０では、この生理学的特性は、例えば較正係数を計算するのに使用されてもよいし、及び／又は、妊娠哺乳動物について決定されたミオグロビン濃度及び／又は厚さという生理学的特性と関連づけられた較正係数を見つけるために較正係数のデータベースに問い合わせるのに使用されてもよい。
別の実施例では、ステップ６０５で受信される母体被検出電子信号は、生理学的特性、即ち、妊娠哺乳動物の腹部のアディポース層即ち脂肪層の厚さを決定するためにステップ６１０で分析されてもよい。この分析は、例えば、周波数ドメインＮＩＲＳシステムとして構成された胎児ヘモグロビンプローブを使用して、及び／又は母体腹部の中へ投射された光子が母体のアディポース層に浸透し反射されて検出器へ戻るための飛行時間を入手するように構成された胎児ヘモグロビンプローブを使用して、遂行されてもよい。妊娠哺乳動物のアディポース組織は、母体腹部の中へ投射された光を散乱させることができ、どれほど多くの光が妊娠哺乳動物のアディポース組織によって散乱される（例えば、検出されない）かの計測及び／又は計算は、母体の（単数又は複数の）アディポース層がどれほど厚いかという生理学的特性を決定するのに使用できるだろう。ステップ６２０では、この生理学的特性は、例えば較正係数を計算するのに使用されてもよいし、及び／又は、妊娠哺乳動物について決定されたアディポース厚さという生理学的特性と関連づけられた較正係数を見つけるために較正係数のデータベースに問い合わせるのに使用されてもよい。
図７Ａは、胎児深さ及び／又は胎児ヘモグロビンについての酸素飽和度のレベルを決定するためのプロセス７００を説明するフローチャートである。プロセス７００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって遂行されてもよい。
随意的に、ステップ７０５では、例えば光源１０５の様な１つ又はそれ以上の光源によって妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射され、例えば反射、後方散乱、及び／又は透過（即ち、母体腹部を通過）を介して腹部から出射される１つ又はそれ以上の波長の光信号に個々に対応する複数の第１の被検出電子信号が、例えばコンピュータ１５０の様なコンピュータ又はプロセッサによって受信されることになる。複数の第１の被検出信号の各第１の被検出信号は、以上に図３Ａ、図３Ｂ、及び図３に関して示され論じられた検出器１６０Ａ－１６０Ｖの様な異なる検出器から受信されてもよい。受信される第１の被検出電子信号は検出器識別子と関連づけられていてもよい。各検出器は異なる光源／検出器距離を有していてもよい。例えば、胎児プローブ１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｄ、及び／又は１１５Ｅの様なプローブが、１つの光源と複数の検出器を有し、各検出器が異なる光源／検出器距離を有しているのであってもよい。幾つかの実施形態では、光源からより離れて配置された検出器によって検出される光信号は、胎児に入射した光の割合として、相対的に光源に近く配置された検出器よりも高い割合を有することができる。
第１の被検出電子信号に対応する光信号についての或る例示としての波長範囲は、６００ｎｍと１０００ｎｍの間であり、１つ又はそれ以上の光信号４２０と同様であってもよい。幾つかの実施形態では、光信号は、広帯域光信号（例えば、白色光及び／又は例えば１０、１５、又は２０の波長の範囲）であってもよく、受信される第１の被検出信号は、複数の波長の光信号に対応していてもよい。幾つかの実施形態では、光信号又はその一部分は、ヒトの血液についての酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの比率を決定するためにヒト組織の中へ方向決めされる光にとって等吸収点にある設定された又は既知の波長、例えば８０８ｎｍなど、であってもよい。この波長の光は、酸素化ヘモグロビンからも脱酸素化ヘモグロビンからも同じように反射される。
ステップ７０５が実行されると、ステップ７０５で受信された第１の被検出電子信号は、胎児に入射した光に対応する信号部分を単離するために処理されることになる（ステップ７１０）。第１の被検出電子信号それぞれのこの単離された部分は、本明細書では第１の胎児信号と呼ばれることもある。ステップ７１０は、本明細書に開示されている方法を含め、胎児信号を対応した第１の被検出電子信号から単離する何れの適切な方法を用いて実行されてもよい。適切な方法には、限定するわけではないが、信号中のノイズを、例えばフィルタリング技法又は増幅技法の適用を介して低減すること、第１の被検出電子信号の妊娠哺乳動物によって寄与される部分を決定し、次いで第１の被検出電子信号のその部分を受信された第１の被検出電子信号から減算し或いは除去すること、及び／又は、胎児心拍数に関する情報を受信し、その情報を使用して、受信された第１の被検出電子信号の胎児によって生成された部分を（例えばロックイン増幅器を介して）ロックインすることが挙げられる。
随意的には、ステップ７１０の実行は、例えば、信号からノイズを除去するため、及び／又は第１の被検出電子信号から妊娠哺乳動物の解剖学的又は生理学的信号（例えば呼吸信号）の交絡効果を除去するために、第１の被検出電子信号の１つ又はそれ以上を前処理する段階を含んでいてもよい。前処理の実行は、限定するわけではないが、第１の被検出電子信号へのフィルタリング技法の適用、第１の被検出電子信号への増幅技法の適用、第１の被検出電子信号へのロックオン増幅器の利用などを含むことができる。幾つかの実施形態では、前処理は、例えば、第１の被検出電子信号を生成する機器及び／又は第１の被検出電子信号を検知する機器によって発生する電子ノイズ、及び／又は一部の事例では妊娠哺乳動物へ連結されている周囲の機器によって発生する電子ノイズ、によって引き起こされ得る第１の被検出電子信号中のノイズ又はハムを低減するために、第１の被検出電子信号の１つ又はそれ以上へフィルタ（例えば、バンドパス又はカルマン）を適用することを含んでいてもよい。
随意的には、ステップ７１５では、妊娠哺乳動物についてのヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示が、例えば、パルスオキシメトリプローブ１３０の様なパルスオキシメトリプローブ、母体プローブ１３３の様な母体パルスオキシメトリプローブ、及び／又はＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ１２５の様なＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブから受信されてもよく、及び／又は、例えばプロセス７００を実行しているプロセッサを使用し、例えば初期被検出電信号を用いて決定されてもよい。追加的又は代替的に、妊娠哺乳動物の組織酸素飽和度レベルの指示がステップ７１５で受信され及び／又は決定されてもよい。妊娠哺乳動物の組織酸素飽和度レベルは、例えば、拡散光トモグラフィ（ＤＯＴ）計器から受信されてもよいし、及び／又は、初期被検出電子信号へＤＯＴを適用することによって決定されてもよい。追加的又は代替的に、妊娠哺乳動物についてのヘモグロビン酸素飽和度レベル及び／又は組織酸素飽和度レベルの指示は、ステップ７０５で受信される第１の被検出電子信号の１つ又はそれ以上を使用し、例えば以上に方程式１に関して論じられている様にベール－ランベルトの法則を用いて決定されてもよい。
幾つかの事例では、妊娠哺乳動物のへモグロビン酸素飽和度レベル及び／又は組織酸素飽和度レベルは、以下に論じられている様にどれほど多くの光が胎児に入射するかを決定するために使用されてもよい。
ステップ７２０では、胎児深さが、例えばドップラー／超音波プローブ１３５から受信され、及び／又は、例えば、ステップ７０５の第１の被検出電子信号、ステップ７１０の第１の胎児信号、及び／又はステップ７１５の母体ヘモグロビン飽和度レベル及び／又は母体組織飽和度レベルを使用して決定されることになる。
胎児深さがステップ７２０で決定されるとき、胎児の深さは、初期胎児信号の強度を互いに比較し、初期胎児信号それぞれについて強度の変化を求めることによって決定されてもよい。幾つかの場合では、比較は、対応する第１の被検出電子信号を提供している各検出器についての位置及び／又は光源／検出器距離を組み入れてもよく、胎児の深さは、光源からより離れて位置決めされた検出器については光源／検出器距離が増加するので胎児信号の強度の下落又は減少を定量化することによって決定されてもよい。光源／検出器距離の関数としてのこの強度の減少が、胎児の深さを決定するのに使用されてもよい。
図７Ｂは、ステップ７２０を実行して胎児深さを決定するための或る例示としてのプロセスを説明するフローチャートを提供している。最初に、ステップ７５０では、第１の初期被検出電子信号が分析されて、それが初期胎児信号を含んでいるかどうかが決定されてもよい。第１の初期被検出電子信号は、第１の検出器１６０Ａの様な第１の検出器によって検出される第１の光信号４２０Ａの様な光信号に対応しているとしてもよい。ステップ７５０の分析は、ステップ７１０の処理／単離に基づいていて、第１の初期被検出電子信号から単離するべき何れかの初期胎児信号があるかどうかのイエスノー判定を含んでいてもよい。第１の初期被検出電子信号に初期胎児信号が含まれているときには、初期胎児信号の強度が決定されることになる（ステップ７５５）。
第１の初期被検出電子信号中に初期胎児信号が含まれていようがいまいが、ステップ７６０では、第２の初期被検出電子信号が初期胎児信号を含んでいるかどうかが決定されることになる。第２の初期被検出電子信号は、第２の検出器１６０Ｂの様な第２の検出器によって検出される第２の光信号４２０Ｂの様な光信号に対応しているとしてもよい。ステップ７６０は、ステップ７５０の実行と同様のやり方で実行されてもよい。第２の初期被検出電子信号中に初期胎児信号が含まれているときは、初期胎児信号の強度が決定されることになる（ステップ７５５）。
第２の初期被検出電子信号中に初期胎児信号が含まれていようがいまいが、ステップ７６５では、第３の初期被検出電子信号が初期胎児信号を含んでいるかどうかが決定されることになる。第３の初期被検出電子信号は、第３の検出器１６０Ｃの様な第３の検出器によって検出される第３の光信号４２０Ｃの様な光信号に対応しているとしてもよい。ステップ７６５は、ステップ７５０及び／又はステップ７６０の実行と同様のやり方で実行されてもよい。第３の初期被検出電子信号中に初期胎児信号が含まれているときは、初期胎児信号の強度が決定されることになる（ステップ７５５）。
ステップ７６５の様なプロセスは、ステップ７０５で受信される複数の初期被検出電子信号の最後の初期被検出電子信号が初期胎児信号を含むかどうかが決定されるまでＮ回繰り返されることができる（ステップ７７０）。第Ｎ初期被検出電子信号は、第３の検出器１６０Ｆの様な第６の検出器によって検出される第６の光信号４２０Ｆの様な光信号に対応しているとしてもよい。ステップ７７０は、ステップ７５０、７６０、及び／又は７６５の実行と同様のやり方で実行されてもよい。第Ｎ初期被検出電子信号中に初期胎児信号が含まれているときは、初期胎児信号の強度が決定されることになる（ステップ７５５）。
ステップ７７５では、ステップ７５５で決定された個々の初期胎児信号それぞれの決定された強度を分析することによって、胎児深さが決定されることになる。幾つかの実施形態では、ステップ７７５は、胎児信号強度を第１－第Ｎ胎児信号それぞれを検出している検出器の関数として示すグラフ、及び／又は胎児信号を、光信号を生成している光源と第１－第Ｎ初期被検出電子信号それぞれを検出している検出器の間の距離の関数として示すグラフに強度をプロットすること（例えば散布図の使用）によって実行されてもよい。図７Ｃは、ステップ７５５の実行によって決定され得る、光源／検出器距離（ｃｍ）の関数としての第１－第Ｎ胎児信号の光強度（ワット／ｃｍ）の散布図を示しているグラフ７０２の一例を提供している。図７Ｃの場合には、グラフ７０２は第１から第６までの検出器１６０Ａ－１６０Ｆによって検出される初期被検出電子信号及び検出器各個の光源１０５からの距離に対応している。グラフ７０２に見ることができる様に、光源から距離を隔てて検出される信号についての光の透過パーセントの変化は、ときとして信号の強度に関係づけられるものであって、支配的に逆比例に従う。胎児に入射する光の透過パーセント及び／又は光の強度の変化は、胎児深さ及び／又は図７Ｃのグラフ７０２に示されている光源－検出器距離に依存して非線形に変動し得る。幾つかの実施形態では、胎児に届く光の強度及び／又は光の透過パーセントの変化は、光の透過パーセントの変化を母体信号及び／又は信号の母体部分についてｃｍで計測された光源－検出器距離の関数として示すグラフ７０３を含む図７Ｄに示されている様に、逆比例に従って胎児深さに依存し得る。
第１の胎児信号は３ｃｍの光源／検出器距離を有する第３の検出器によって検知されているので、或る例示としての胎児の深さは大凡２５ｍｍとされ得る。胎児深さは、光源／検出器距離の増加につれた胎児信号の強度の減衰の速度を使用して決定されてもよい。この減衰の速度は、散布図の線形回帰の勾配に対応しているとしてもよい。
幾つかの実施形態では、胎児の深さは、８０８ｎｍの等吸収点の光を分析することによって決定されてもよい。この波長の光は、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンから同じやり方で反射され、よって、この波長の光の散乱と吸収は酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの両方について同じになるはずであり、例えば妊娠哺乳動物の血液及び／又は胎児の血液のヘモグロビン酸素飽和度レベルに基づいて変化することはないはずである。ゆえに、８０８ｎｍの等吸収点の光を用いてステップ７２０を実行するときには、母体組織による光信号の散乱及び／又は吸収（それぞれ散乱係数及び／又は吸収係数として表されることもある）の決定は必要ないかもしれない。
ステップ７２５では、第２の光信号に対応する第２の被検出電子信号が受信されることになる。第２の被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部を出射する第２の光信号に対応し、ステップ７０５で受信される第１の被検出電子信号に似ていてもよい。第２の被検出電子信号は、次いで、胎児に入射した信号部分を単離するために処理されることになる（ステップ７３０）。第２の被検出電子信号の単離された部分は、本明細書では胎児信号と呼ばれることもある。幾つかの実施形態では、ステップ７３０の実行はステップ７１０の実行に似ていてもよい。
ステップ７３５では、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するべく第２の胎児信号を分析するための係数が、胎児深さを使用して選択されることになる。例えば、胎児深さは、例えば各波長について以上に方程式１として提示されている修正型ベール－ランベルトの法則を用いて胎児についてのヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定する（ステップ７４０）ための計算で使用するための特定の波長についての微分経路長因子（ＤＦＰ：differential path length factor）及び／又は相関係数（correlation factor）を決定し及び／又は選択するのに使用されてもよい。
次いで胎児深さは、特定の波長についてのＤＦＰを決定し及び／又は選択するために使用されることになる。入射胎児光信号中の光の各波長についてのＩ０の値は、例えば、妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射される光の強度及び／又はここに開示されているプロセスを介して決定され得るところの胎児に入射する光の強度とすることができる。ステップ７１５で妊娠哺乳動物のヘモグロビン酸素飽和度レベル及び／又は組織酸素飽和度レベルが受信され及び／又は決定されるという実施形態では、ヘモグロビン酸素飽和度レベル及び／又は組織酸素飽和度レベルは、妊娠哺乳動物の腹部の中へ方向決めされる光源によって発せられた光のどれほど多くが母体の組織又はヘモグロビンによって吸収されるかを又は光の強度を決定するのに使用されてもよい。妊娠哺乳動物のヘモグロビン酸素飽和度レベル及び／又は組織酸素飽和度レベルと彼女が光の各波長について入射光のどれほど多くを吸収し得るかの間の相関は既知であり及び／又は実験的に決定され、これらの相関は、例えばデータベース１７０の様なデータベースのルックアップ表に記憶されてもよく、そうすれば、ステップ７１５で妊娠哺乳動物についてのヘモグロビン酸素飽和度レベル及び／又は組織酸素飽和度レベルが受信され及び／又は決定されるときに、表を使用し、妊娠哺乳動物についての対応する光吸収のレベル（例えば、パーセンテージ又は比率）をルックアップすることができるだろう。この値（妊娠哺乳動物についての光吸収のレベル）が、次いで、光源が妊娠哺乳動物の腹部の中へ光を投射しようとするときの光源の初期強度へ適用（例えば、減算又は乗算）されて、胎児に入射する光の初期強度（Ｉ０）が決定されてもよい。ΔＩ（λ）は、波長λでの胎児に入射する光の計測された強度（Ｉ０）の変化であり、波長λの光についての被検出胎児信号の強度の変化であるとしてもよい。
吸収係数（又は吸収係数の変化）が方程式１を介して決定されたら、胎児ヘモグロビン酸素飽和度の指示が、例えば以下に提供される方程式２を用いる計算を介して決定されてもよい。
方程式２
ここに、
Δμａ（λ）＝所与の波長λについての定義された時間的期間に亘る吸収係数の変化；
ΔＣＨｂＯ＝定義された時間的期間に亘る酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ）の濃度の変化；
ΔＣＨｂ＝定義された時間的期間に亘る脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）の濃度の変化；
εＨｂＯ（λ）＝所与の波長についての酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ）の吸光係数（extinction coefficient）；及び、
εＨｂ（λ）＝所与の波長についての脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）の吸光係数、である。
方程式２
ここに、
Δμａ（λ）＝所与の波長λについての定義された時間的期間に亘る吸収係数の変化；
ΔＣＨｂＯ＝定義された時間的期間に亘る酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ）の濃度の変化；
ΔＣＨｂ＝定義された時間的期間に亘る脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）の濃度の変化；
εＨｂＯ（λ）＝所与の波長についての酸素化ヘモグロビン（ＨｂＯ）の吸光係数（extinction coefficient）；及び、
εＨｂ（λ）＝所与の波長についての脱酸素化ヘモグロビン（Ｈｂ）の吸光係数、である。
２つ又はそれ以上の波長対について、強度Ｉの変化を波長λの関数として入力することによって方程式１を解くことができる。これから、方程式２を使用し、例えばコンピュータ１５０上に記憶されている例えばルックアップ表でルックアップできる特定の波長についての既知の吸光係数εＨｂＯ（λ）及びεＨｂ（λ）を入力することによって吸収係数の変化Δμａを求めることができる。方程式２の計算を遂行するために使用される波長対は、妊娠哺乳動物の腹部に入射した光信号の波長のスペクトルに含まれる何れかの波長対とすることができる。幾つかの実施形態では、ΔＣＨｂＯ及びΔＣＨｂについての複数の値に到達するために、波長の異なる組合せで方程式２の計算が多数回（例えば１０回、１００回、又は１０００回）遂行され、それらの値はΔＣＨｂＯ及びΔＣＨｂとして堅牢な（例えば、統計学的に妥当な及び／又は信頼度及び誤り率の受容可能なレベルを有する）値に到達するように１つ又はそれ以上の判定基準に従って重みづけされ及び／又は平均されてもよい。追加的又は代替的に、方程式２の計算は、同時に複数の波長を方程式に当てはめるように多数回（例えば１０回、１００回、又は１０００回）遂行されてもよい。
方程式２を介して生成されるΔＣＨｂＯ及びΔＣＨｂの値は、胎児の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの経時的な変化をモニタリングするのに有用であり得る胎児血液中の酸素化ヘモグロビン及び脱酸素化ヘモグロビンの濃度についての相対値であり、絶対値ではない。幾つかの実施形態では、ステップ１２３５の決定は、更に、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの合計である総ヘモグロビンの濃度の変化に対する酸素化ヘモグロビンの濃度の変化の比を求めることによって、胎児のヘモグロビンについての全体としての酸素飽和度を決定することを含んでいてもよい。追加的又は代替的に、胎児ヘモグロビン酸素飽和度は、本明細書に開示され得る別の方法を使用して決定されてもよい。
ステップ７４０で胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されたら、ユーザーへの胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示の提供が、例えば、ディスプレイデバイス１５５の様なディスプレイデバイス上の表示によって容易にされてもよい（ステップ７４５）。
図８は、胎児に入射する光子についての飛行時間及び／又は胎児ヘモグロビンについての酸素飽和度レベルを決定するためのプロセス８００を説明するフローチャートである。プロセス８００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって遂行されてもよい。
随意的に、ステップ８０５では、複数の第１の被検出電子信号であって、それぞれが、例えば光源１０５の様な１つ又はそれ以上の光源によって妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射され、そこから例えば反射、後方散乱、及び／又は透過（即ち、母体腹部を通過）を介して出射する１つ又はそれ以上の波長の光信号に対応している複数の第１の被検出電子信号が、例えばコンピュータ１５０の様なコンピュータ又はプロセッサによって受信されることになる。ステップ８０５で受信される第１の被検出電信号は、ステップ７０５で受信される第１の被検出電子信号に似ていてもよい。幾つかの実施形態では、光信号が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるときから光信号が検出器によって受信されるときまでの時間がステップ８０５で受信されるようになっていてもよい。追加的又は代替的に、複数の被検出電子信号は、例えば光信号が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるとき及び／又は第１の被検出電子信号がそれぞれの検出器によって受信されるときに対応したタイムスタンプ情報を含んでいてもよい。
ステップ８０５が実行されると、ステップ８０５で受信された第１被検出電子信号のそれぞれは、胎児に入射した光に対応する信号部分を単離するために処理されることになる（ステップ８１０）。ステップ８１０の実行はステップ７１０の実行と似ていてもよい。
ステップ８１５では、胎児に入射する光信号の光子についての飛行時間の指示が受信されてもよいし、及び／又は、ステップ８０５、８１０が遂行されるときに、光信号の光子が光源を出発するときから検出器によって受信されるときまでの時間を使用して決定されてもよい。飛行時間は、光信号が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるときからそれが検出器によって受信されるときまでの長さを計算することによって決定されてもよい。複数の第１の被検出電子信号が、光信号が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるとき及び第１の被検出電子信号がそれぞれの検出器によって受信されるときに対応したタイムスタンプ情報を含んでいる場合、胎児に入射する光信号の光子についての飛行時間の決定は、光信号が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるときについてのタイムスタンプと第１の被検出電子信号がそれぞれの検出器によって受信されるときについてのタイムスタンプの間の差又は時間の長さを求めることによってなされてもよい。
ステップ８２０では、胎児深さが、例えばドップラー／超音波プローブ１３５から受信され、及び／又は、例えばステップ８０５の第１の被検出電子信号、ステップ８１０の第１の胎児信号、及び／又はステップ８１５の飛行時間を使用して決定されることになる。胎児深さがステップ８２０で決定されるとき、胎児の深さは、光信号が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるときからそれが検出器によって受信されるときまでの時間中に光信号が進む距離を、以下の方程式３に従って計算することによって決定されてもよい。
Ｄ＝ｓ＊ｔ 方程式３
ここに、
Ｄ＝進んだ距離；
ｓ＝光の速さ；及び
ｔ＝光信号が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるときからそれが検出器に受信されるときまでの時間、である。
方程式３を介して計算される距離は光が胎児まで進み検出器へ戻る距離であるので、胎児距離は光が進んだ距離（Ｄ）の値を２で割ることによって計算することができる。
Ｄ＝ｓ＊ｔ 方程式３
ここに、
Ｄ＝進んだ距離；
ｓ＝光の速さ；及び
ｔ＝光信号が妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射されるときからそれが検出器に受信されるときまでの時間、である。
方程式３を介して計算される距離は光が胎児まで進み検出器へ戻る距離であるので、胎児距離は光が進んだ距離（Ｄ）の値を２で割ることによって計算することができる。
ステップ８２５では、第２の光信号に対応する第２の被検出電子信号が受信されることになる。第２の被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部を出射する第２の光信号に対応していて、ステップ８０５で受信される第１の被検出電子信号に似ていてもよい。第２の被検出電子信号は、次いで、胎児に入射した信号部分を単離するために処理されることになる（ステップ８３０）。第２の被検出電子信号の単離された部分はここでは第２の胎児信号と呼ばれることもある。幾つかの実施形態では、ステップ８３０の実行はステップ８１０及び／又はステップ７３０の実行に似ていてもよい。
ステップ８３５では、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するべく第２の被検出電子信号を分析するための係数が、胎児深さを使用して選択されることになる。例えば、胎児深さは、例えば以上に提供され論じられている方程式１及び方程式２を用いる胎児についてのヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定する（ステップ８４０）ための計算で使用するための特定の波長についての微分経路長因子（ＤＦＰ）及び／又は相関係数を決定及び／又は選択するのに使用されてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ８３５の実行はステップ７３５の実行に似ていてもよい。追加的又は代替的に、胎児ヘモグロビン酸素飽和度は、本明細書に開示され得る別の方法を使用して決定されてもよい。
ステップ８４０で胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されたら、ユーザーへの胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示の提供が、例えば、ディスプレイデバイス１５５の様なディスプレイデバイス上の表示によって容易にされてもよい（ステップ８４５）。
図９は、母体被検出電子信号を用いて決定される妊娠哺乳動物の生理学的特性を使用する、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するためのプロセス９００を説明するフローチャートを提供している。プロセス９００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって遂行されてもよい。プロセス９００は、例えば分娩中又は胎児娩出中及び／又は妊娠哺乳動物のための健康診断中の現場で実行されてもよい。幾つかの場合では、プロセス９００は、分娩及び胎児娩出の様な時間的期間に亘って継続的に、周期的に、及び／又は必要に応じて実行され、その結果、例えば、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、経時的に必要に応じて、及び／又は、例えば胎児が産道を通って進んでいるときがそうである様に胎児及び／又は妊娠哺乳動物についての条件が変化したときに、較正され、及び再較正されるようになっていてもよい。
ステップ９２５では、被検出複合電子信号が、検出器から、プロセッサ及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータによって受信されることになる。被検出複合電子信号は、例えば、光検出器、光検出器へ連結されたトランシーバ、及び／又は胎児ヘモグロビンプローブ１１５の様な胎児ヘモグロビンプローブから受信されてもよい。被検出複合電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及び／又は彼女の胎児から放出される光信号に対応しているとしてもよい。妊娠哺乳動物の腹部に入射し及び腹部から出射する光は、光源１０５の様な１つ又はそれ以上の光源によって生成されることができ、何れの受容可能な周波数又は波長（例えば、近赤外線（ＮＩＲ））及び／又は、周波数及び／又は波長の組合せであってもよい。幾つかの実施形態では、ステップ９２５では更に、例えばステップ１３０５での胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か管後かの指示の受信と同様のやり方で、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前であるのか管後であるのかの指示が受信されるようになっていてもよい。ステップ９２５はステップ９２０の実行に続く何れの時点で実行されてもよい。但し、多くの場合では、例えば妊娠哺乳動物の腹部の生理学的特性への動的変化を考慮して、ステップ９２５はステップ９２０の実行の直後に又は実行後すぐ（例えば、５秒、３０秒、１分）に遂行されることになるだろう。
次に、受信された被検出複合電子信号は、胎児に入射した光に対応した信号部分を単離し、それによって胎児信号を生成する（ステップ９３０）ために分析されることになる。ステップ９３０は、例えば、ステップ８１０、ステップ７１０、又は本明細書に開示されている何れかの他の方法の実行と同様のやり方で実行されてもよい。次いで、胎児信号を較正するために、ステップ９２０で選択及び／又は決定された較正係数が胎児信号へ適用されることになる（ステップ９３５）。胎児信号が較正されたら、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示が決定され（ステップ９４０）、ユーザーへ提供される（ステップ９４５）。随意的には、ステップ９４５の実行は、ステップ１３５５の実行と同様のやり方で胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か管後かをユーザーへ指示することを含んでいてもよい。ステップ９３５－９４５の実行は、以下に開示されているステップ１３４５－１３５０及び／又はステップ８３０－８３５の実行と同様であってもよい。追加的又は代替的に、胎児ヘモグロビン酸素飽和度は、本明細書に開示され得る別の方法を使用して決定されてもよい。
図１０は、１つ又はそれ以上の母体被検出電子信号を用いて決定される妊娠哺乳動物の生理学的特性を使用する、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するためのプロセス１０００を説明するフローチャートを提供している。プロセス１０００は、例えば胎児ヘモグロビンプローブ１１５の様な胎児ヘモグロビンプローブの表面積を横切る母体の幾何学の変化及び／又は幾何学性の生理学的特性の変化を勘案して使用されてもよい。プロセス１０００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって遂行されてもよい。プロセス１０００は、例えば分娩中又は胎児娩出中及び／又は妊娠哺乳動物のための健康診断中の現場で実行されてもよい。幾つかの場合では、プロセス１０００は、分娩及び胎児娩出の様な時間的期間（例えば１時間～２４時間）に亘って継続的に、周期的に、及び／又は必要に応じて実行され、その結果、例えば胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、経時的に必要に応じて、及び／又は、例えば胎児が産道を通って進んでいるときがそうである様に胎児及び／又は妊娠哺乳動物についての条件が変化したときに、較正され、及び再較正されるようになっていてもよい。
最初にステップ１００５では、妊娠哺乳動物の腹部から放出される１つ又はそれ以上の光信号に対応する１つ又はそれ以上の母体被検出電子信号が受信されることになる（ステップ１００５）。母体被検出電子信号は、光源１０５の様な光源によって生成され、妊娠哺乳動物の腹部に入射し、母体腹部組織の一部分を通過し、反射され又は後方散乱されて母体組織を通り、そこで検出器１６０の様な検出器によって検出されることになる。各光信号は、それぞれの光信号を検出した各検出器の場所及び／又は識別子と関連づけられてもよい。例えば、母体被検出電子信号を検出する各検出器は、識別子（例えば、検出器１、検出器２など）、胎児ヘモグロビンプローブ１１５上の検出器の場所（例えば座標）とされ得る場所、及び／又は母体腹部上の場所（例えば、臍部の下１インチ（２．５４ｃｍ）、臍部の下１インチ（２．５４ｃｍ）且つ正中矢状線の左１インチ（２．５４ｃｍ、など）と関連付けられてもよい。検出器によって検出されステップ１００５で受信され得る光信号の様な例示としての光信号が、例えば、図３Ｃに第１の光信号４２０Ａ及び第２の光信号４２０Ｂとして示され、図４Ａ－図４Ｂに光信号４２０として示されている。
ステップ１０１０では、母体被検出電子信号のそれぞれが、妊娠哺乳動物の１つ又はそれ以上の外因性又は幾何学性の生理学的特性を決定する（ステップ１０１５）ために分析されることになる。例示としての外因性の生理学的特性には、限定するわけではないが、妊娠哺乳動物の皮膚のメラニン含有量及び／又は皮膚色素沈着の程度及び／又はタイプ、母体又は胎児の組織の１つ又はそれ以上の層の幅、妊娠哺乳動物についての腹壁厚さが挙げられる。妊娠哺乳動物の腹壁及び／又は腹壁の諸層の厚さについての例示としての寸法は以上に図３Ａ及び図３Ｂに関して提供されている。
ステップ１０２０では、較正係数が各母体被検出電子信号について選択及び／又は決定されることになる。較正係数の決定（即ち計算）及び／又は選択は、例えば、入射光信号からのどれほど多くの光が妊娠哺乳動物の腹部組織によって吸収され及び／又は散乱されるかを評定することによって、及び／又は光信号の光子が妊娠哺乳動物の腹部組織を通って進み検出器によって検出されるための飛行時間を評定することによって行われてもよい。幾つかの実施形態では、較正係数の選択は、データベース１７０の様なデータベース及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータ内に常在するメモリに、ステップ９１５で決定された生理学的特性に対応する較正係数を問い合わせることによって遂行されてもよい。データベースは、プロセス５００を介して相関づけられた生理学的特性と較正係数をポピュレートされていてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ１００５、１０１０、１０１５、及び／又は１０２０を実行したことの結果は、例えばデータベース１７０の様なデータベース及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータ内に常在するメモリに記憶されてもよい。
ステップ１０２５では、生理学的特性及び／又は較正係数が、ステップ１００５で受信される個々の母体被検出電子信号のそれぞれを検出した検出器と関連づけられてもよい。追加的又は代替的に、ステップ１０２５では、生理学的特性及び／又は較正係数は妊娠哺乳動物の腹部上の場所と関連づけられてもよい。
１つの実施例では、ステップ１００５－１０２５を実行したことからの結果のセットが、下表１中の値によって提供されており、表は、検出器識別子、腹部厚さという生理学的特性についての値、及び腹部厚さの生理学的特性に対応した較正係数を提供している。
ステップ１０３０では、１つ又はそれ以上の被検出複合電子信号が、プロセッサ及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータによって受信されることになる。１つ又はそれ以上の被検出複合電子信号は、ステップ１００５で受信される母体被検出電子信号を提供した（単数又は複数の）検出器から受信され、（単数又は複数の）被検出複合電子信号のそれぞれは、各個々の被検出複合電子信号を検出した検出器についての場所及び／又は識別子と関連づけられてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ１０３０で更に、例えばステップ１３０５での胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か管後かの指示の受信と同様のやり方で、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前であるのか管後であるのかの指示が受信されるようになっていてもよい。
被検出複合電子信号は、例えば、光検出器、光検出器へ連結されたトランシーバ、及び／又は胎児ヘモグロビンプローブ１１５の様な胎児ヘモグロビンプローブから受信されてもよい。被検出複合電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及び／又は彼女の胎児から放出される光信号に対応しているとしてもよい。妊娠哺乳動物の腹部に入射し及び腹部から出射する光は、光源１０５の様な１つ又はそれ以上の光源によって生成されることができ、何れの受容可能な周波数又は波長（例えば、近赤外線（ＮＩＲ））及び／又は、周波数及び／又は波長の組合せであってもよい。ステップ１０３０はステップ１０２５の実行に続く何れの時点で実行されてもよい。但し、多くの場合では、ステップ１０３０は、例えば妊娠哺乳動物の腹部の生理学的特性への動的変化を考慮してステップ１０２５の実行の直後に又は実行後すぐ（例えば、５秒、３０秒、１分、１時間）に遂行されることになるだろう。
次に、受信された（単数又は複数の）被検出複合電子信号は、個々の複合電子信号の、胎児に入射した光に対応した部分を単離し、それによって対応した数の胎児信号生成する（ステップ１０３５）ために分析されることになる。ステップ１０３５は、ステップ７１０及び／又はステップ８１０の実行と同様のやり方で実行されてもよいし、及び／又は本明細書に開示されている他の（単数又は複数の）方法に従って実行されてもよい。次いで、各個々の被検出複合電子信号を検出した検出器と相関づけられる較正係数が、各個々の被検出複合電子信号に対応した胎児信号へ適用されることになる（ステップ１０４０）。ステップ１０４０の実行は以上に論じられているステップ９３５の実行に似ていてもよい。
引き続き上の実施例に関し、ステップ１０４０での、第１、第２、及び第３の検出器から受信された胎児信号への較正係数の適用は、第１、第２、及び第３の胎児信号（即ち、胎児信号１、胎児信号２、及び胎児信号３）に対応していて、下表２に示されている様に較正係数Ｐ１、Ｐ２、及びＰ３にそれぞれ対応したものであり、検出器、第１、第２、及び第３の生理学的特性の較正係数は表２に示されている第１、第２、及び第３の胎児信号についての較正係数にそれぞれ対応している。
幾つかの実施形態では、本明細書に開示されている胎児信号及び／又は胎児信号１、胎児信号２、及び／又は胎児信号３は、複数の波長の光を含む信号であってもよく、これらの波長のそれぞれについての較正係数が、各胎児信号中に含まれる個別の波長（又は類似波長のグループ）に対し別々に決定され及び／又は適用されてもよい。追加的又は代替的に、本明細書に開示されている胎児信号及び／又は胎児信号１、胎児信号２、及び／又は胎児信号３は、それぞれ、別々の検出器によって検出されていてもよいし、及び／又は同じ検出器によって異なる時点にて検出されていてもよい。例えば、胎児パルスが、複数の胎児信号（そのそれぞれは別々の検出器によって検出されているとしてもよい）から抽出されてもよく、胎児信号の（単数又は複数の）較正は、各検出器チャネルで、異なる生理学的特性の異なる比例によって、影響のされ方が異なり、次の関係式によって支配され、つまり、検出器１なら信号＝関数Ｄ１（Ｄ１、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３．．．）ここに、Ｄ１は検出器１の幾何学や波長などと関連づけられた係数のベクトルであり、Ｐ１は物理的特性Ｐ１と関連づけられたベクトルであり、Ｐ２は物理的特性Ｐ２と関連づけられたベクトルであり、以下同様となる。この例では、関数Ｄ１はテンソルと考えられてもよい。
胎児信号のそれぞれが較正されたら、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示が、例えば本明細書に開示されている方法の１つ又はそれ以上を使用して、決定されることになる（ステップ１０４５）。幾つかの場合では、ステップ１０５０は、各胎児信号についての胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを個別に決定し、個別に決定された胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを平均して平均胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルとすることによって、実行されてもよい。追加的又は代替的に、胎児信号のそれぞれが、様々な同時に起こる物理的特性からくる異なる信号の混合又は組合せということもあり、幾つかの場合では、各較正係数Ｃ１、Ｃ２などはベクトルであり、検出器信号のファミリーについては、それはテンソル行列ということになるだろう。
胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されたら、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルはユーザーへ提供されることになる（ステップ１０５０）。随意的には、ステップ１０５０の実行は、ステップ１３５５の実行と同様のやり方で、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か管後かをユーザーへ指示することを含んでいてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ１０４５及び１０５０の実行は、ステップ１３４５－１３５０、ステップ８３０－８３５、及び／又はステップ９４０及び９４５の実行と同様であってもよい。
図１１は、妊娠哺乳動物の腹部及び／又は彼女の胎児を通って横断する光の挙動（例えば、散乱、吸収など）への生理学的特性の影響を決定するためのプロセス１１００を説明するフローチャートを提供している。プロセス１１００は、システム１００及び／又はその諸構成要素の構成要素組合せによって実行されてもよい。例示としての生理学的特性には、限定するわけではないが、どれほど多くの組織層が光を照射しているか、皮膚色素沈着、組織又は組織層の密度、母体腹部内の胎児の深さ、組織又は組織層の組成などが挙げられる。
ステップ１１０５では、妊娠哺乳動物及び／又は彼女の胎児の生理学的特性が受信されることになる。幾つかの場合では、生理学的特性は、例えば妊娠哺乳動物及び／又は彼女の胎児の画像を分析することを介して決定されてもよい。画像は、限定するわけではないが、ＭＲＩ又は超音波画像化技術を含む１つ又はそれ以上の画像化技法によって生成されることができる。１つ又はそれ以上の生理学的特性を決定するのに分析され得る例示としての画像の説明図としては図３Ａ及び図３Ｂのものが挙げられる。追加的又は代替的に、生理学的特性は、例えば体格指数、皮膚色素、年齢など、画像に基づくものでなくてもよい。
ステップ１１１０では、母体腹部及び／又は胎児の中へ方向決められ及び／又は通過する光の挙動へ生理学的特性がどのように影響するかが決定されることになる。母体腹部及び／又は胎児の中へ方向決められ及び／又は通過する光は単一の波長のこともあれば複数（例えば、広い範囲又は狭い範囲）の波長であることもあり、決定は、１つ又はそれ以上の関心波長に基づくものであってもよく、及び／又は関心波長を考慮に入れたものであってもよい。一般には、光の挙動（例えば、散乱）は、組織形態学及び組織内の物質（例えば、水分、脂質など）についての粒子のサイズ／密度に依存する。異なる組織層は、異なる形態学、異なる粒子サイズ、及び／又は異なる粒子密度を有しているのが典型的である。例えば、ある組織層の物理的特性が組織内の脂肪の平均量より高い（即ち、高脂質カウントである）ときには、光の散乱量は平均脂質数より高いせいで平均より高くなるものと予測してもよいだろう。幾つかの実施形態では、この影響は、散乱係数（例えば、μｓ（λ））、吸収係数（例えば、μａ（λ））、散乱係数への調整、及び／又は吸収係数への調整によって記述されることができ、それらは光が媒体又は複数の媒体を通過する際の光の挙動に関連する及び／又は光の挙動を組み入れた方程式、例えばベール－ランベルトの法則及び／又は修正型ベール－ランベルトの法則などへ入力されることができる。
ステップ１１１０の決定は、例えば、１個又はそれ以上の妊娠哺乳動物から集められた実験的観測、及び／又は、複数の理論上の妊娠哺乳動物及び／又は理論的にモデル化された生理学的特性について遂行された数学的モデル化、を用いて果たされてもよい。例えば、実験的観測は、研究下の妊娠哺乳動物の腹部から（例えば、反射、後方散乱、及び／又は吸収を介して）出射される際に検出され得る観測対象の光信号挙動と妊娠哺乳動物／妊娠哺乳動物腹部の生理学的特性を相関づけるのに使用されてもよい。追加的又は代替的に、妊娠哺乳動物の集団についての検出される光散乱及び／又は検出される光信号が分析されて、集団内の妊娠哺乳動物の様々な生理学的特性がどのように光の散乱に影響を与え得るかが決定されてもよい。例えば、光の散乱及び／又は検出される光信号が、集団の各妊娠哺乳動物についての皮下脂肪層の幅の様な生理学的特性と共に分析されて、皮下脂肪層の幅が検出される光の挙動に影響を与えるかどうか、そしてもしそうなら、どのように光の挙動が影響を与えられるか及びどの程度まで影響を与えられるかが決定されてもよい。このプロセスは、例えば、集団内の妊娠哺乳動物たちの複数の生理学的特性を用いて繰り返されてもよいし、集団の妊娠哺乳動物ごとに妊娠哺乳動物の複数の組織層を用いて単独式に繰り返されてもよいし（即ち１度に１つ）及び／又は組み合わせ式に繰り返されてもよい（即ち、複数の生理学的特性が光の挙動にどのように影響を与え得るかを決定する）。幾つかの実施形態では、ステップ１１１０の決定は、観測され又は計測される光の周波数／波長に依存することもある。幾つかの場合では、ステップ１１１０の決定は、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の異なる内因性の及び／又は組織の特質及び幾何学的特質が、異なる波長にどのように影響を与え得るかを考慮してもよい。例えば、特定の生理学的特性の第１の波長（例えば７００ｎｍ）の光の挙動に対する影響の与え方は、第２の波長（例えば８００ｎｍ）の光に対するものとは異なる可能性があり、例えば第１の波長の光の散乱及び／又は吸収が第２の波長の光と比較したときにより大きい／より小さいということもある。ゆえに、生理学的特性の影響力は、光の異なる周波数／波長ごとに及び／又は異なる周波数範囲／波長範囲ごとに決定されてもよい。
追加的又は代替的に、ステップ１１１０が、数学的モデル化を用いて実行されるとき、光が物質（例えば、皮膚、水分、既知の脂質カウントを有する水分、骨格筋、脂肪、平滑筋、既知の電解質カウントを有する水分など）を通過するときに取り得る１つ又はそれ以上の既知の、理解された、推定された、及び／又は仮定された挙動の仕方を使用して、光が物質及び／又は複数の物質（例えば、皮膚、脂肪、筋肉など）を通過するときにどのような挙動を取り得るかが、妊娠哺乳動物の腹部を通るという様な生理学的観点から数学的にモデル化されてもよい。数学的モデル化を遂行するのに使用され得る例示としてのプログラムには、限定するわけではないが、モンテカルロシミュレーション及び有限要素モデル化のためのＮＩＲＦＡＳＴが挙げられる。
１つの実施例では、ステップ１１０５で受信される生理学的特性は、臨床医学者又は医師によって入力される皮膚色素、色素沈着、及び／又はメラニン含有量であってもよい。幾つかの実施形態では、皮膚色素は、臨床医学者によって、フィッツパトリックスケールを用いて定量化され、ステップ１１１０を実行するプロセッサ又はコンピュータへ入力されてもよい。ステップ１１１０では、妊娠哺乳動物の定量化された皮膚色素が妊娠哺乳動物の腹部に入射し及び／又は彼女の皮膚から放出される光の挙動にどのように影響するかが決定されることになる。妊娠哺乳動物の皮膚の皮膚色素は、入射光のどれほど多くが吸収されるかに影響する可能性があり、それはステップ１１１０で決定される既知の又は計算された係数に従って、妊娠哺乳動物の腹部に入射する光のどれほど多くが母体組織を通って進み胎児に入射するかに影響を与えることになる。
別の実施例では、ステップ１１０５で受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部のミオグロビン層又は筋層の密度、濃度、及び／又は厚さ（本明細書ではひとまとめにミオグロビン濃度と呼ばれることもある）であってもよい。妊娠哺乳動物のミオグロビン組織は、母体腹部の中へ投射された光を吸収することができ、どれほど多くの光が妊娠哺乳動物のミオグロビン組織によって吸収されるか（例えば、検出されないか）を決定するのにミオグロビン層がどれほど濃厚かの計測値が使用されてもよい。ステップ６２０では、この生理学的特性は、例えば較正係数を計算するために使用され、及び／又は妊娠哺乳動物について決定されたミオグロビン濃度という生理学的特性と関連づけられた較正係数を見つけるように較正係数のデータベースに問い合わせるために使用されてもよい。
別の実施例では、ステップ１１０５で受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部の全体厚さ（本明細書では胎児深さと呼ばれることもある）であってもよく、それは妊娠の経過につれて胎児の大きさが増加してゆくせいで変化することがある。幾つかの場合では、妊娠哺乳動物の腹部の厚さは、例えば、体格指数（ＢＭＩ）計算、その例示としての説明図が説明図３０１及び３０２に示されている画像の分析、及び／又は超音波画像の分析を介して決定されてもよい。追加的又は代替的に、妊娠哺乳動物の腹部組織の厚さは、妊娠の経過中及び／又は分娩及び胎児娩出中に妊娠高血圧腎症又は子癇に因り変化することもある。妊娠哺乳動物の腹部組織は、母体腹部の中へ投射された光を吸収することができ、妊娠哺乳動物の腹部組織がどれほど厚いかという生理学的特性を決定するのにどれほど多くの光が妊娠哺乳動物の腹部組織によって吸収されるか（例えば、検出されないか）の計測値及び／又は計算が使用されてもよい。ステップ１１１５では、この生理学的特性は、例えば較正係数を計算するために使用され、及び／又は妊娠哺乳動物について決定された腹部厚さという生理学的特性と関連づけられた較正係数を見つけるように較正係数のデータベースに問い合わせるために使用されてもよい。
更に別の実施例では、ステップ１１０５で受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の腹部のアディポース層又は脂肪層の厚さであってもよい。妊娠哺乳動物のアディポース組織は、母体腹部の中へ投射された光を散乱させることができ、どれほど多くの光をアディポース層が散乱させるかを決定するのにアディポース層がどれほど厚いかの計測値及び／又は計算が使用されてもよい。ステップ１１１５では、この生理学的特性は、例えば較正係数を計算するために使用され、及び／又は妊娠哺乳動物について決定されたアディポース厚さという生理学的特性と関連づけられた較正係数を見つけるように較正係数のデータベースに問い合わせるために使用されてもよい。
異なる実施例では、ステップ１１０５で受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物の血液中を循環しているヘモグロビンの量（即ち、ヘモグロビン濃度）であってもよい。妊娠哺乳動物の血液中を循環しているヘモグロビンの量は、母体ヘモグロビン濃度を定量化するための、ヘモグロビン濃度計測、ヘマトクリット計測、及び／又は総血液体積計測の様な血液計測を介して決定されてもよい。幾つかの場合では、ヘモグロビン濃度の計測は、ヘモグロビン濃度を非侵襲的に計測するように構成されているマシモ（Mashimo）社のＳｐＨｂデバイスの様なデバイスを使用して計測されてもよい。
貧血症は、妊娠哺乳動物の血液中のヘモグロビン濃度の低下を引き起こす病態であり、真性赤血球増加症の様な病態は、妊娠哺乳動物の血液中のヘモグロビン濃度の増加を引き起こす。妊娠哺乳動物の血液中のヘモグロビン濃度は、母体腹部の中へ投射された光を吸収することができ、どれほど多くの光を母親のヘモグロビンが吸収するかを決定するのに妊娠哺乳動物の血液中のヘモグロビン濃度についての値が使用されてもよく、ここに、貧血症の妊娠哺乳動物の血液はヘモグロビン濃度についての正常値を有する妊娠哺乳動物ほど多くの光を吸収しないはずであり、そのことはどれほど多くの光が胎児に入射するかに影響を与えることになる。同様に、真性赤血球増加症の妊娠哺乳動物の増加したヘモグロビン濃度は、ヘモグロビン濃度についての正常値を有する妊娠哺乳動物よりも多くの光を吸収する可能性があり、そのことはどれほど多くの光が胎児に入射するかに影響を与えることになる。ステップ１１１５では、この生理学的特性は、例えば較正係数を計算するために使用され、及び／又は妊娠哺乳動物について決定されたアディポース厚さという生理学的特性と関連づけられた較正係数を見つけるように較正係数のデータベースに問い合わせるために使用されてもよい。
別の実施例では、ステップ１１０５で受信される生理学的特性は、妊娠哺乳動物のヘモグロビン酸素飽和度計測値であってもよく、それは、例えば、直接的な動脈血サンプルの分析によって計測されてもよいし、静脈血サンプルを使用して概算されてもよいし、パルスオキシメータ１３０の様なパルスオキシメータ及び／又はＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブの様なＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブを使用して計測されてもよい。肺炎、喘息、ＣＯＶＩＤ－１９、酸素飽和度に影響を及ぼし得る心臓血管病態、及び高い標高はどれも母体ヘモグロビン酸素飽和度に降下を引き起こしかねない。妊娠哺乳動物の血液中のヘモグロビン酸素飽和度は、どれほど多くの光を酸素化ヘモグロビン及び／又は脱酸素化ヘモグロビンが吸収するかを決定づけ、妊娠哺乳動物の血液のヘモグロビン酸素飽和度についての値を使用して、どれほど多くの光を母親の酸素化ヘモグロビン／脱酸素化ヘモグロビンが吸収するかが決定されてもよく、それはどれほど多くの光が胎児に入射するかに影響を与えるものである。
ステップ１１２０では、光の挙動に対する１つ又はそれ以上の生理学的特性及び／又は生理学的特性の（単数又は複数の）組合せの決定された（単数又は複数の）影響がデータベース１７０の様なデータベースに記憶されることになる。ときにより、生理学的特性は、データベース内で、光又は光の特定の波長に対する生理学的特性の影響の対応する決定へ索引付けられてもよい。例えば、時間的期間に亘って静的である生理学的特性（例えば、妊娠哺乳動物についての貧血症、高血圧症、呼吸疾患、及び／又はもともと低い血液酸素レベル）が、光／又は光の特定の波長に対する生理学的特性の影響の対応する決定（例えば較正係数）へ索引付けられ及び／又は相関づけられてもよい。
図１２は、母体ヘモグロビン酸素飽和度レベル及び／又は胎児深さの指示を使用する、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するための或る例示としてのプロセス１２００を説明するフローチャートである。プロセス１２００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって実行されてもよい。
ステップ１２０５では、妊娠哺乳動物についてのヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示が、例えばパルスオキシメトリプローブ１３０の様なパルスオキシメトリプローブ、母体プローブ１３３の様な母体パルスオキシメトリプローブ、及び／又はＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブの様なＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブから受信され、及び／又は、例えばプロセス１２００を実行しているプロセッサを使用し、例えば第１の被検出電子信号を用いて決定されてもよい。追加的又は代替的に、妊娠哺乳動物についての組織酸素飽和度レベルの指示は、ステップ７１５で受信され及び／又は決定されてもよい。妊娠哺乳動物の組織酸素飽和度レベルは、例えば拡散光トモグラフィ（ＤＯＴ）計器から受信され、及び／又はＤＯＴを第１の被検出電子信号へ適用することによって決定されることができる。幾つかの実施形態では、ステップ１２０５の実行はステップ７１５の実行に似ていてもよい。
ステップ１２１０では、妊娠哺乳動物の腹部に入射する光信号についての強度値が受信されることになる。この強度値は、例えば光信号を生成するのに使用されている光源の製造者から既知であり、及び／又は実験的に決定されてもよい。ステップ１２１５では、入射光信号の、妊娠哺乳動物によって吸収されその結果胎児に入射することのできない部分、及び／又は入射信号のどれほど多くが胎児に入射し得るか、が決定され及び／又は受信されることになる。入射光信号の胎児に入射し得る部分は、本明細書では入射胎児光信号と呼称されることもある。ステップ１２１５は、ステップ１２０５で受信される妊娠哺乳動物のヘモグロビン酸素化レベル及び／又は組織酸素化レベルに基づく妊娠哺乳動物の光吸収速度（例えば、Δμａ（λ））を使用して決定されてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ１２１５の決定はステップ７２０の実行に似ていてもよい。
ステップ１２２０では、被検出電子信号が検出器１６０の様な光検出器から受信されることになる。被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及び彼女の胎児に入射し及びそこから出射する１つ又はそれ以上の波長の光信号であって、時間的期間に亘って検出器によって検出された光信号に対応しているとしてもよい。光信号の検出は、検出器によって受信される及び／又は検出器へ連結された光ファイバに入射する異なる波長の光子を数えることを含んでいてもよい。場合により、受信される被検出電子信号は、以上に論じられているプロセス７００のステップ７０５及び／又は７２５及び／又はプロセス８００のステップ８０５及び／又は８２５で受信される被検出電子信号に似ていてもよい。
随意的には、幾つかの実施形態では、胎児深さ（例えば、妊娠哺乳動物の腹部の表皮と胎児の表皮の間の距離）が受信され及び／又は決定されてもよい（ステップ１２２５）。胎児深さは、例えばドップラー／超音波プローブ１３５の様なドップラー／超音波プローブ及び／又は胎児深さプローブ１３８の様な胎児深さプローブから受信されてもよい。胎児深さは、例えば以上に図７及び図８に関してそれぞれ説明されているプロセス７００及び／又はプロセス８００の実行を介して決定されてもよい。ステップ１２２５で胎児深さが受信され及び／又は決定されると、胎児深さは、胎児信号及び／又は入射光信号に含まれる光の１つ又はそれ以上の波長についての較正係数及び／又は微分経路長因子（ＤＰＦ）を決定及び／又は選択するのに使用されてもよい。
ステップ１２３０では、例えば本明細書に開示されている１つ又はそれ以上の方法に従って、ステップ１２２０の被検出電子信号の胎児に入射した部分が被検出電子信号から単離されることになる。受信された被検出電子信号のこの単離された部分は本明細書では胎児信号と呼ばれることもある。ステップ１２３０は、胎児信号を被検出電子信号から単離する何れの適切な方法を使用して実行されてもよい。適切な方法には、限定するわけではないが、信号中のノイズを、例えばフィルタリング技法又は増幅技法の適用を介して低減すること、被検出電子信号の妊娠哺乳動物によって寄与される部分を決定し、次いで被検出電子信号のその部分を受信された被検出電子信号から減算し或いは除去すること、及び／又は、胎児心拍数に関する情報を受信し、その情報を使用して、受信された被検出電子信号の胎児によって生成された部分を（例えばロックイン増幅器を介して）ロックインすることが挙げられる。
ステップ１２３５では、胎児信号は、例えば以上に記載の方程式１及び方程式２及び／又は本明細書に開示されている方法の１つ又はそれ以上を使用して、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するために分析されることになる。幾つかの実施形態では、ステップ１２３５の実行は、プロセス７００のステップ７４０及び／又はプロセス８００のステップ８４０それぞれの実行に似ていてもよい。ステップ１２３５で胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されたら、ユーザーへの胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示の提供が、例えばディスプレイデバイス１５５の様なディスプレイデバイス上の表示によって容易にされてもよい。
図１３は、較正係数及び／又は妊娠哺乳動物及び／又は胎児の生理学的特性を使用する、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するためのプロセス１３００を説明するフローチャートである。プロセス１３００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって遂行されてもよい。
最初に、被検出複合電子信号が光検出器（例えば検出器１６０）からプロセッサ及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータによって受信されることになる（ステップ１３０５）。被検出複合電子信号は、例えば光検出器、光検出器へ連結されたトランシーバ、及び／又は胎児ヘモグロビンプローブ１１５の様な胎児ヘモグロビンプローブから受信されてもよい。被検出複合電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及び／又は胎児から放出される光信号に対応しているとしてもよい。妊娠哺乳動物の腹部に入射し及びそこから出射する光は、光源１０５の様な１つ又はそれ以上の光源によって生成されることができ、何れの受容可能な周波数又は波長（例えば、近赤外線（ＮＩＲ））及び／又は、周波数及び／又は波長の組合せであってもよい。幾つかの実施形態では、（例えば、複数の検出器が使用されるとき）、特定の被検出複合電子信号の位置が分かるように、受信される被検出複合電子信号は検出器識別子を含み及び／又は検出器識別子と関連づけられていてもよい。この場所は、その後、検出された光及び／又は画像化された組織の様々な係数を決定するべく被検出複合電子信号を分析するために使用されてもよい。
幾つかの実施形態では、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前であるのか管後であるのかの指示もステップ１３０５で受信されるようになっていてもよい。この指示は、幾つかの場合では、胎児上のどこから光信号が反射されているのかの指示となり得るものであって、胎児の頭部からの計測値であれば管前計測値（即ち、より高い胎児酸素飽和度レベル）を示すことになるだろうし、胎児の胴体部（例えば、背部、臀部）からの計測値であれば、より低い酸素飽和度レベルが予想される管後計測値を示すことになるだろう。胎児上のどこから計測値は反射されているのかの指示は、例えば、妊娠哺乳動物の腹部の超音波又はＭＲＩ画像の様な画像の診査に続いてこの情報を入力するユーザーによって提供されてもよい。
随意的には、胎児及び／又は妊娠哺乳動物に関する情報が受信されてもよい（ステップ１３１０）。例示としての情報には、限定するわけではないが、胎児心拍数、胎児ＥＣＧ信号、母体心拍数、母体ＥＣＧ信号、妊娠哺乳動物についての子宮収縮情報、母体ヘモグロビン酸素飽和度、及び／又は母体呼吸信号が挙げられる。
次に、受信された被検出複合電子信号は、胎児に入射した光に対応する信号部分を単離するために分析され、それによって胎児信号が生成されることになる（ステップ１３１５）。ステップ１３１５は、受信された被検出複合電子信号から胎児信号を単離する何れの適切な方法を使用して実行されてもよい。適切な方法には、限定するわけではないが、フィルタリング技法又は増幅技法の適用、被検出複合電子信号の妊娠哺乳動物によって寄与される部分を決定し、次いで被検出複合電子信号のその部分を被検出複合電子信号から減算し或いは除去すること、及び／又は、胎児心拍数に関する情報を受信し、その情報を使用して、被検出複合電子信号の胎児によって生成され及び／又は影響され得る部分を（例えば、ボックスカー積分器及び／又はゲーテッドインテグレータ及び／又はロックイン増幅器を介して）ロックインすることが挙げられる。ステップ１３１０で情報が受信されるときには、ステップ１３１５の実行は、胎児信号を生成するのにステップ１３１０で受信される情報を使用することを含んでいてもよい。
ステップ１３２０では、妊娠哺乳動物が較正係数と関連づけられているかどうかが決定されることになる。妊娠哺乳動物は、例えば、ステップ１３０５での被検出複合電子信号の受信に時間的に近接して（例えば、同時発生的に、数分以内、数時間以内、数日以内、及び／又は数週間以内に）行われ得るプロセス５００の実行を介して、較正係数と関連づけられていてもよい。幾つかの場合では、較正係数は、妊娠哺乳動物に対して及び／又は彼女の胎児についての妊娠週数に対して固有であってもよい。妊娠哺乳動物が較正係数と関連づけられているときには、プロセス１３００はステップ１３４５へ進み、較正係数が受信されることになる。
追加的又は代替的に、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の１つ又はそれ以上の生理学的特性が要求され及び／又は決定されてもよい（ステップ１３２５）。生理学的特性は、例えば、妊娠哺乳動物の腹部の画像の分析及び／又は胎児深さの計測値の分析を介して決定されてもよい。例示としての要求は、例えばユーザー胎児ヘモグロビンプローブ１１５への質問又は要求の提供という形態を取ってもよい。生理学的特性は、限定するわけではないが、ユーザーによるインターフェース（例えばキーパッド又はマイク）を介した直接入力、データベースに妊娠哺乳動物に関する医学的／生理学的情報を問い合わせるなど、を含む何れの適切な手段を介して受信されてもよい。幾つかの事例では、生理学的特性は、人口地形学的なもの（例えば、年齢又は肌の色合い）及び／又は妊娠に関係するもの（例えば、妊娠週数、腹部内の胎児の位置など）であるだろう。ステップ１３３０では、妊娠哺乳動物及び／又は胎児についての生理学的特性が受信されることになる。次いで、データベース１７０の様なデータベースが、妊娠哺乳動物及び／又は胎児に該当する１つ又はそれ以上の較正係数を決定し及び／又は選択するために受信された生理学的特性を使用して問い合わされることになる（ステップ１３３５）。
問い合わされた（単数又は複数の）較正係数はステップ１３４０で受信され、胎児信号を較正し或いは改善する（例えば、明確にする又は精度を高める）ために胎児信号へ適用され、次いで較正済み信号を使用して胎児ヘモグロビン酸素飽和度のレベルが決定され、それによって較正済み胎児信号が生成されることになる（ステップ１３４５）。幾つかの実施形態では、ステップ１３４５の実行は、ステップ１３４０で受信された較正係数のそれぞれを使用して、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の１つ又はそれ以上の生理学的特性を考慮した対応する較正曲線を生成し、次いでこれらの較正曲線を胎児信号へ適用して胎児信号を較正し及び／又は改善することを含んでいてもよい。
ステップ１３５０では、較正済み胎児信号が分析されて、胎児ヘモグロビン酸素飽和度が決定され、ユーザーへの胎児酸素飽和度のレベルの指示の提供が、例えば、コンピュータ１５０及び／又はディスプレイデバイスによって容易にされることになる（ステップ１３５５）。随意的には、ステップ１３５５の実行は、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か又は管後をユーザーへ指示することを含んでいてもよい。胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か管後かの指示は、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが懸念を生じさせる（例えば、胎児アシドーシスの可能性があることを示唆する）に十分に低いかどうか又は帝王切開の様な更なるインターベンションを正当化するに十分に低いかどうかを臨床医学者が判断するのに役立つだろう。ステップ１３４０の実行に関する更なる詳細は、以下でプロセス１４００についての論考に関して、特にステップ１４２５及び１４３０の実行に関して提供される。
図１４は、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の生理学的特性を使用する、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するためのプロセス１４００を説明するフローチャートを提供している。プロセス１４００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって遂行されてもよい。
最初に、被検出複合電子信号が光検出器（例えば検出器１６０）からプロセッサ及び／又はコンピュータ１５０の様なコンピュータによって受信されることになる（ステップ１４０５）。被検出複合電子信号は、例えば、光検出器、光検出器へ連結されたトランシーバ、及び／又は胎児ヘモグロビンプローブ１１５の様な胎児ヘモグロビンプローブから受信されてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ１４０５で更に、例えばステップ１４０５での胎児酸素飽和度レベルが管前か管後かの指示の受信と同様のやり方で、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か管後かの指示が受信されるようになっていてもよい。
被検出複合電子信号は、妊娠哺乳動物及び／又は彼女の胎児から放出される光信号に対応しているとしてもよい。妊娠哺乳動物の腹部に入射し及び腹部から出射する光は、光源１０５の様な１つ又はそれ以上の光源によって生成されることができ、何れの受容可能な周波数又は波長（例えば、近赤外線（ＮＩＲ））及び／又は、周波数及び／又は波長の組合せであってもよい。幾つかの実施形態では（例えば、複数の検出器が使用されるとき）、特定の被検出複合電子信号についての受信の位置が分かるように、受信される被検出複合電子信号は検出器識別子を含み及び／又は検出器識別子と関連づけられていてもよい。この場所は、その後、検出された光及び／又は画像化された組織の様々な係数を決定するべく受信された被検出複合電子信号を分析するために使用されてもよい。
ステップ１４１０では、妊娠哺乳動物及び／又は胎児に関する生理学的特性が受信されることになる。例示としての生理学的特性には、限定するわけではないが、腹部内の胎児深さ、胎児位置、胎児及び／又は妊娠哺乳動物の皮膚色素沈着、子宮厚さ、皮膚厚さ、胎児組織タイプ、胎児組織厚さ、母体腹部に含まれる組織の様々な層（例えば、皮膚、脂肪、子宮、皮下脂肪、羊水、胎児など）の密度及び／又は厚さなどが挙げられる。幾つかの実施形態では、生理学的特性は、例えば、図３Ａ及び図３Ｂの説明図にその例が提供されている妊娠哺乳動物の画像（例えば、超音波又はＭＲＩ）の分析から決定されてもよい。追加的又は代替的に、生理学的特性は、例えば生理学的特性を計測すること及び／又は妊娠哺乳動物の腹部の画像のアスペクトを計測することを介して例えば医師、ユーザー、及び／又はオペレータによって直接入力されてもよい。
ステップ１４１５では、データベース１７０の様なデータベースが、生理学的特性が妊娠哺乳動物及び／又は胎児を通って横断する光の挙動にどのように影響を与え得るかに関する情報を問い合わされることになる。この決定は、プロセス５００、プロセス１３００、及び／又はプロセス１１００の実行の結果であってもよい。
ステップ１４２０では、光が妊娠哺乳動物の腹部に進入し、腹部を通って進み、腹部から出射するときの光の挙動に、生理学的特性がどのように影響を与え得るかを決定するために、ステップ１４０５で受信された信号が分析されることになる。
次いで、受信された被検出複合電子信号は分析されて、信号の胎児に入射した光に対応する部分が単離されることになる（ステップ１４２５）。幾つかの事例では、信号のこの単離された部分は本明細書では「胎児信号」と呼ばれることもある。ステップ１４２５は、受信された被検出複合電子信号から胎児信号を単離する何れの適切な方法を使用して実行されてもよい。多くの場合、胎児信号は胎児拍動信号と関連づけられていて、胎児信号（光学的であり光信号に含まれている）は時間的に胎児拍動信号に対応するので、複合電子信号から胎児信号を単離するのに胎児拍動信号が使用されてもよい。この対応性は、胎児信号を複合電子信号から抽出するのに使用されてもよい。適切な方法には、限定するわけではないが、信号中のノイズを、例えばフィルタリング技法又は増幅技法の適用を介して低減すること、被検出複合電子信号の妊娠哺乳動物によって寄与される部分を決定し、次いで被検出複合電子信号のその部分を被検出複合電子信号から減算し或いは除去すること、及び／又は、胎児心拍数に関する情報を受信し、その情報を使用して、被検出複合電子信号の胎児によって生成され及び／又は影響され得る部分を（例えばロックイン増幅器を介して）ロックインすることが挙げられる。
ステップ１４３０では、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するために胎児信号が分析されることになる。幾つかの実施形態では、２つ（又はそれより多い）異なる被検出複合電子信号（本明細書では、第１の被検出複合電子信号及び第２の被検出複合電子信号とも呼ばれる）がステップ１４０５で受信されるようになっていてもよい。第１の被検出複合電子信号と第２の被検出複合電子信号は、２つの異なる波長及び／又は波長範囲であってもよく、その場合ステップ１４２５では第１及び第２の胎児信号を作成するように分析されることになる。第１及び第２の胎児信号は、拡張終期中のＰＰＤパルス振幅の値を各胎児信号について決定するように分析及び処理され、それによって本明細書でそれぞれＩＤ１及びＩＤ２と呼ばれる拡張終期の第１及び第２のＰＰＤパルス振幅が決定されることになる。幾つかの事例では、拡張終期ＰＰＤパルス振幅は、ＡＣ信号又はＡＣ値として理解され及び／又は呼称されることもある。次いで、第１及び第２の胎児信号は、収縮期中のＰＰＤパルス振幅の値を各胎児信号について決定するように分析及び処理され、それによって本明細書でそれぞれＩＳ１及びＩＳ２と呼ばれる収縮期中の第１及び第２のＰＰＤパルス振幅が決定されることになる。幾つかの事例では、収縮期中のＰＰＤパルス振幅は、ＤＣ信号又はＤＣ値として理解され及び／又は呼称されることもある。
次いで、複数比のうちの比（「Ｒ」とも呼ばれる）が、次の方程式４ａ及び／又は方程式４ｂによる計算を遂行することによって決定されることになる。
方程式４ａ
Ｒ＝ｆ（ＩＳ，ＩＤ） 方程式４ｂ
幾つかの事例では、Ｒは、ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＳ１、及びＩＳ２について複数の値を決定し、次いでＩＤ１、ＩＤ２、ＩＳ１、及びＩＳ２について平均値を計算することを介して決定された平均値とすることができ、この値は、以下に論じられる方程式５ａ、方程式５ｂ、及び／又は方程式５ｃへ入力されてもよい。追加的又は代替的に、Ｒは、方程式４ａ及び／又は方程式４ｂを用いた計算を複数回（例えば７０回、１１０回、１２０回など）遂行して複数のＲ値を求め、次いでそれを平均して平均Ｒ値を求めることによって決定されてもよい。
方程式４ａ
Ｒ＝ｆ（ＩＳ，ＩＤ） 方程式４ｂ
幾つかの事例では、Ｒは、ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＳ１、及びＩＳ２について複数の値を決定し、次いでＩＤ１、ＩＤ２、ＩＳ１、及びＩＳ２について平均値を計算することを介して決定された平均値とすることができ、この値は、以下に論じられる方程式５ａ、方程式５ｂ、及び／又は方程式５ｃへ入力されてもよい。追加的又は代替的に、Ｒは、方程式４ａ及び／又は方程式４ｂを用いた計算を複数回（例えば７０回、１１０回、１２０回など）遂行して複数のＲ値を求め、次いでそれを平均して平均Ｒ値を求めることによって決定されてもよい。
幾つかの事例では、プロセス１４００の実行を介して決定／計算されるＲ値は各個々の妊娠哺乳動物及び／又は胎児についてケースバイケースベースで求められ、各状況又は各胎児についてＲ値をカスタマイズ又は個別化させることができる。幾つかの実施形態では、Ｒ値は、独立した制御データから決定される内因性飽和度ＳｐＯ２値へ関連づけ可能であり得る。この特異性は、Ｒについての値がパルスオキシメータ又はＤＯＴ製造者によって全ての状況に亘っての平均値として決定されている場合よりもいっそう高精度のＲ決定を提供するので、臨床的に重要なものとなり得る。幾つかの場合では、Ｒ値はパルスオキシメータ製造者によって提供されており、それは実験的に求められた結果の評価に基づいている。この手法に付きまとう問題は、指や耳たぶがパルスオキシメトリ計測値の取られる身体上の伝統的な場所とされている様に、パルスオキシメータが使用されることになる条件が患者間及び状況間で比較的均一であることを想定していることである。しかしながら、その様な仮定は、妊娠哺乳動物及び彼女の胎児の場合には十分な確実性を持って言えるはずはなく、製造者によって平均的条件下に決定される一般化されたＲ値に十分な信頼度を持つために必要とされる予測可能性又は均一性は示されていない。ときとして、Ｒを決定する段階は、Ｒ値を時間的な点又は状況に対し特異的に仕立てるために、モニタリングセッション中に例えば継続的、周期的、又は必要に応じて複数回行われてもよい。例えば、分娩及び胎児娩出中に、胎児及び／又は妊娠哺乳動物又は彼女の子宮が動いたとき及び／又は筋肉が伸張／収縮したときにＲ値を適合させるために、Ｒ値決定が１時間毎、３０分毎、又は１分毎に実行されてもよい。代わりに、Ｒ値は、オキシメトリデバイスの製造者によって提供され得ない計測された（独立した）数量であってもよい。これらのＲ値と関連づけられた較正曲線が、製造者によって実験的に導出され組み入れられる真のＳｐＯ２値に関係していてもよい。
ときとして、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの決定は、第１及び第２の胎児信号について酸素化ヘモグロビン（ε０）及び脱酸素化ヘモグロビン（εｄ）の吸光係数（extinction coefficient）を決定する段階を含んでいてもよい。ヘモグロビンの吸光係数は、研究下の組織の吸収係数（例え、μａ（λ））をヘモグロビン濃度で除算したものと理解されてもよい。吸収係数は、例えばプロセス１１００及び／又はステップ１４１５の実行を介して受信され及び／又は理解されてもよい。吸光係数が（例えば、表中及び／又はデータベース１７０の様なデータベース中にそれらをルックアップすることを介して）決定されたら、それらを次の方程式（方程式５ａ）へ差し込んで胎児へモグロビン酸素飽和度（ＳｐＯ２）を求めることができる。
方程式５ａ
ここに、
εｄ１＝λ１についての脱酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
εｄ２＝λ２についての脱酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
εｏ１＝λ１についての酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
εｏ２＝λ２についての酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
ｌ１＝λ１についての経路長；及び、
ｌ２＝λ２についての経路長、である。
較正係数の１つ又はそれ以上をこの計算に組み入れる段階が、以下の方程式５ｂ及び／又は方程式５ｃ介して行われてもよい。
ＳｐＯ２＝ｇ（ｌ１，ｌ２，εｏ１，εｏ２，Ｐ１，Ｐ２．．．．） 方程式５ｂ、及び、
ＳｐＯ２＝ｈ（ｇ，Ｃ１，Ｃ２．．．．） 方程式５ｃ
ここに、
εｏ１＝λ１についての酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
εｏ２＝λ２についての酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
ｌ１＝λ１についての経路長；
ｌ２＝λ２についての経路長；
Ｐ１＝第１の生理学的特性についての較正係数；
Ｐ２＝第２の生理学的特性についての較正係数；
ｇ＝パラメータｌ１、ｌ２、εｄ１、εｄ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３などに依存する一般化された方程式；
Ｃ１＝第１の被検出電子信号；
Ｃ２＝第２の被検出電子信号；及び、
ｈ＝生理学的特性と計測された信号Ｃｉを関係づけるための実験的パラメータ化方程式、である。
方程式５ｂは、胎児ＳｐＯ２の計算へ組み入れられ得る１つ又はそれ以上の生理学的特性についての１つ又はそれ以上の較正係数の適用を可能にさせる。方程式５ｃは、１つ又はそれ以上の生理学的特性についての１つ又はそれ以上の較正係数を１つ又はそれ以上の被検出電子信号へ適用して胎児ＳｐＯ２の計算へ入れることを可能にさせる。
方程式５ａ
ここに、
εｄ１＝λ１についての脱酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
εｄ２＝λ２についての脱酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
εｏ１＝λ１についての酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
εｏ２＝λ２についての酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
ｌ１＝λ１についての経路長；及び、
ｌ２＝λ２についての経路長、である。
較正係数の１つ又はそれ以上をこの計算に組み入れる段階が、以下の方程式５ｂ及び／又は方程式５ｃ介して行われてもよい。
ＳｐＯ２＝ｇ（ｌ１，ｌ２，εｏ１，εｏ２，Ｐ１，Ｐ２．．．．） 方程式５ｂ、及び、
ＳｐＯ２＝ｈ（ｇ，Ｃ１，Ｃ２．．．．） 方程式５ｃ
ここに、
εｏ１＝λ１についての酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
εｏ２＝λ２についての酸素化ヘモグロビンの吸光係数；
ｌ１＝λ１についての経路長；
ｌ２＝λ２についての経路長；
Ｐ１＝第１の生理学的特性についての較正係数；
Ｐ２＝第２の生理学的特性についての較正係数；
ｇ＝パラメータｌ１、ｌ２、εｄ１、εｄ２、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３などに依存する一般化された方程式；
Ｃ１＝第１の被検出電子信号；
Ｃ２＝第２の被検出電子信号；及び、
ｈ＝生理学的特性と計測された信号Ｃｉを関係づけるための実験的パラメータ化方程式、である。
方程式５ｂは、胎児ＳｐＯ２の計算へ組み入れられ得る１つ又はそれ以上の生理学的特性についての１つ又はそれ以上の較正係数の適用を可能にさせる。方程式５ｃは、１つ又はそれ以上の生理学的特性についての１つ又はそれ以上の較正係数を１つ又はそれ以上の被検出電子信号へ適用して胎児ＳｐＯ２の計算へ入れることを可能にさせる。
決定後、ユーザー（例えば医師、看護師、又は患者）への胎児酸素ヘモグロビン飽和度（ＳｐＯ２）値の提供が、例えば指示をディスプレイデバイス（例えばディスプレイデバイス１５５）へ又はコンピュータ（例えばコンピュータ１５０）のスクリーン又はデバイス（例えば胎児ヘモグロビンプローブ１１５）のスクリーンへ提供することを介して容易にされてもよい（ステップ１４３５）。
随意的には、ステップ１４３５の実行は、ステップ１３５５の実行と同様のやり方で胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か又は管後をユーザーへ指示することを含んでいてもよい。胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが管前か管後かの指示は、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが懸念を生じさせる（例えば、胎児アシドーシスの可能性があることを示唆する）に十分に低いかどうか又は帝王切開の様な更なるインターベンションを正当化するに十分に低いかどうかを臨床医学者が判断するのに役立つだろう。ステップ１３４０の実行に関する更なる詳細は、以下でプロセス１４００についての論考に関して、特にステップ１４２５及び１４３０の実行に関して提供される。
追加的又は代替的に、ステップ１４２５及び／又はステップ１４３０の実行は、ステップ１４２０で決定された被検出複合電子信号への生理学的特性の１つ又はそれ以上の影響力を、例えば散乱係数及び／又は吸収係数の調整という形態で使用することを含んでいてもよい。例えば、ステップ１４０５で受信される被検出複合電子信号は、２つの異なる波長の光が母体腹部の中へ投射された結果であるとしてもよい。第１の波長（λ１）についての例示としての値は７６０ｎｍと８０５ｎｍの間を範囲とし、第２の波長（λ２）についての例示としての値は８０８ｎｍと８３０ｎｍの間を範囲とする。多くの場合、λ１とλ２の光は単色性であるか又は電磁スペクトルの狭い帯域内にあるだろう。両方の波長の光が母体腹部に入射し、光ケーブルを介して収集され、検出器１６０の様な１つ又はそれ以上の検出器へ渡され、及び／又は検出器１６０によって直接検出されることになる。検出器によって収集されたデータは、次いで、以下の方程式６、方程式７ａ、及び方程式７ｂを介して翻訳され及び／又は処理されて、吸収係数の変化と酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［ＨｂＯ］）と脱酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［Ｈｂ］）がそれぞれ決定されてもよい。
方程式６
方程式７ａ及び方程式７ｂ
方程式６
方程式７ａ及び方程式７ｂ
Δμａ（λ）の値は、例えば以上の方程式６で、波長λについて、酸素化ヘモグロビンの吸光係数（εｏ）及び／又は脱酸素化ヘモグロビンの吸光係数（εｄ）を決定するのに使用され得る。２つの異なる波長λ１とλ２についてのこれらの値が、次いで、方程式７ａ及び７ｂへ投入されて、相対的な酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［ＨｂＯ］）と脱酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［Ｈｂ］）が求められることになる。
再構成アルゴリズムが、例えば光源位置と検出器位置の間の経路長差や胎児深さなどを勘案して適用され、検出器での吸収係数の予測される変化Δμａを再構成するのに使用されてもよい。次いで、方程式７ａ及び７ｂが解かれて、胎児についての酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［ＨｂＯ］）と脱酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［Ｈｂ］）が決定されることになる。１つの例示としての実施形態では、これらの値（Δ［ＨｂＯ］とΔ［Ｈｂ］）は、相対的胎児ヘモグロビン酸素レベルを決定するのに使用されてもよい。追加的又は代替的に、Δ［ＨｂＯ］とΔ［Ｈｂ］についての値は、相対的な酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［ＨｂＯ］）と脱酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［Ｈｂ］）を示す妊娠哺乳動物の腹部の二次元又は三次元のマップを生成するために使用されてもよい。酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［ＨｂＯ］）と脱酸素化ヘモグロビン飽和度の変化（Δ［Ｈｂ］）は、例えば、グレースケール、カラーコーディングを使用して示されてもよく、画像はトポグラフィック的、断面的、及び／又は体積的であってもよい。このプロセスは、胎児ヘモグロビン酸素飽和度についての絶対値を提供するものではなく、実際には、胎児ヘモグロビン酸素飽和度を経時的にモニターして、急激に又はゆっくりと下降する胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの場合がそうである様に胎児が仮死状態にあることを示唆し得る変化を見極めるために使用することのできる胎児ヘモグロビン酸素飽和度についての相対値を提供する。
図１５は、妊娠哺乳動物及び／又は胎児の生理学的特性を使用する、複合的胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するためのプロセス１５００を説明するフローチャートを提供している。プロセス１５００は、例えばシステム１００及び／又はその構成要素によって遂行されてもよい。幾つかの実施形態では、プロセス１５００は、本明細書に開示されている（単数又は複数の）胎児ヘモグロビンプローブ１１５の様な胎児ヘモグロビンプローブを使用して実行されてもよい。
ステップ１５０５では、第１の母体被検出電子信号がプロセッサによって受信されることになる。第１の母体被検出電子信号は、プロセッサへ通信可能に連結された第１の検出器から受信されてもよい。第１の母体被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部上の第１の場所から発せられる第１の光信号であって、妊娠哺乳動物の腹部上の第１の場所に近接して（第１の場所の上に）位置決めされた第１の検出器によって検出され第１の母体被検出電子信号へ変換された第１の光信号に対応しているとしてもよい。第１の発せられる光信号は、第１の光源によって妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の一部分であるとしてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ１５０５の実行はステップ９０５の実行に似ていてもよい。
ステップ１５１０では、第１の母体被検出電子信号は、随意的に生理学的特性を決定する（ステップ１５１５）ために分析されることになる。次いで、分析に応えて、妊娠哺乳動物の第１の場所から放出される第１の光信号についての第１の較正係数が決定されることになる（ステップ１５２０）。幾つかの実施形態では、ステップ１５１０、１５１５、及び／又は１５２０の実行はそれぞれステップ９１０、９１５、及び／又は９２０の実行に似ていてもよい。
ステップ１５２５では、第１の母体被検出電子信号がプロセッサによって受信されることになる。第１の母体被検出電子信号は、プロセッサへ通信可能に連結されている第１の検出器から受信されてもよい。第１の母体被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部上の第１の場所から発せられる第１の光信号であって、妊娠哺乳動物の腹部上の第１の場所に近接して（第１の場所の上に）位置決めされた第１の検出器によって検出され第１の母体被検出電子信号へ変換された第１の光信号に対応しているとしてもよい。第１の発せられる光信号は、第１の光源によって妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の一部分であるとしてもよい。幾つかの実施形態では、ステップ１５２５の実行はステップ１５０５の実行に似ていてもよいが、異なる母体被検出電子信号（即ち、第２の母体被検出電子信号）と共に実行されるものである。
ステップ１５３０では、第１の母体被検出電子信号は、随意的に生理学的特性を決定する（ステップ１５３５）ために分析されることになる。次いで、分析に応えて、妊娠哺乳動物の第１の場所から放出される第１の光信号についての第１の較正係数が決定されることになる（ステップ１５４０）。幾つかの実施形態では、ステップ１５１０、１５１５、及び／又は１５２０の実行はそれぞれステップ１５１０、１５１５、及び／又は１５２０の実行に似ていてもよいが、異なる母体被検出電子信号（即ち、第２の母体被検出電子信号）と共に実行されるものである。
幾つかの実施形態では、妊娠哺乳動物についての第１及び／又は第２の生理学的特性及び／又は第１及び／又は第２の較正係数はデータベースに記憶されてもよい。ときとして、妊娠哺乳動物の第１の生理学的特性と第１の較正係数の間の関連づけ及び／又は妊娠哺乳動物の第２の生理学的特性と第２の較正係数の間の関連づけがなされ、この関連づけがデータベースに記憶されてもよい。
ステップ１５４５では、第１の複合被検出電子信号が第１の検出器から受信されることになる。第１の検出器は、妊娠哺乳動物の腹部上の第１の場所に近接して位置づけられていてもよい。妊娠哺乳動物が時間的期間に亘って胎児ヘモグロビンプローブを装着している場合の様な幾つかの実施形態では、第１の複合被検出電子信号は、ステップ１５０５が実施されてから間もなく（例えば、０．５秒、１秒、１分などに）受信される。第１の複合被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から発せられる第３の光信号であって、第１の検出器によって検出され第１の複合被検出電子信号へ変換された第３の光信号に対応しているとしてもよい。第３の発せられる光信号は、例えば第１及び／又は第３の光源によって妊娠哺乳動物の腹部の中へ及びその中に入っている胎児上へ投射された光の一部分であるとしてもよい。
第１の複合信号は、第１の複合電子信号の胎児に入射した光に対応する部分を単離するために、本明細書に説明されているプロセスの１つ又はそれ以上を使用して分析され又は処理され、それによって、例えばここに開示されている方法の１つ又はそれ以上を使用して第１の胎児信号が生成されることになる（ステップ１５５０）。次いで、第１の較正係数を第１の胎児信号へ適用することによって第１の較正済み胎児信号が生成され（ステップ１５５５）、次いで第１の較正済み胎児信号を使用して第１の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されることになる（ステップ１５６０）。第１の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、例えば本明細書に開示されている方法の何れかを使用して決定されてもよい。
ステップ１５６５では、第２の複合被検出電子信号が第２の検出器から受信されることになる。第２の検出器は、妊娠哺乳動物の腹部上の第２の場所に近接して位置づけられていてもよい。妊娠哺乳動物が時間的期間に亘って胎児ヘモグロビンプローブを装着している場合の様な幾つかの実施形態では、第２の複合被検出電子信号は、ステップ１５０５が実施されてから間もなく（例えば、０．５秒、１秒、１分などに）受信される。第２の複合被検出電子信号は、妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から発せられる第３の光信号であって、第２の検出器によって検出され第２の複合被検出電子信号へ変換された第３の光信号に対応しているとしてもよい。第３の発せられる光信号は、例えば第２及び／又は第３の光源によって妊娠哺乳動物の腹部の中へ及びその中に入っている胎児上へ投射された光の一部分であるとしてもよい。
第２の複合電子信号は、第２の複合電子信号の胎児に入射した光に対応する部分を単離するために、本明細書に説明されているプロセスの１つ又はそれ以上を使用して分析され又は処理され、それによって、例えばここに開示されている方法の１つ又はそれ以上を使用して第２の胎児信号が生成されることになる（ステップ１５７０）。次いで、第２の較正係数を第２の胎児信号へ適用することによって第２の較正済み胎児信号が生成され（ステップ１５７５）、次いで第２の較正済み胎児信号を使用して第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されることになる（ステップ１５８０）。第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、例えば本明細書に開示されている方法の何れかを使用して決定されてもよい。
ステップ１５８５では、第１及び第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを使用して複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されることになる。ステップ１５８５は、例えば、第１と第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの平均値をとることによって実行されてもよい。幾つかの実施形態では、プロセス１５５０及び／又はステップ１５４５－１５８０は、継続的、周期的、及び／又は必要に応じて繰り返されてもよく、その結果、時間経過と共に多様な胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されることになる。これらの実施形態では、複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、ステップ１５６０及び１５８０で決定された第１及び第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルよりも多い胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを含むことができ、これらの値が場合によっては平均されてもよいし、及び／又は複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、所与の時間的期間（例えば、５分、１５分、１時間など）に亘って決定されたすべての胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの時間加重平均値とされてもよい。ステップ１５９０では、複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示がユーザーへ伝達されることになる。幾つかの場合では、ステップ１５９０で更に、第１及び／又は第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示が提供されてもよい。追加的又は代替的に、ステップ１５９０では更に、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するのに使用された胎児血液が管前であるか管後であるかの指示が提供されてもよい。
ステップ１５８５では、第１及び第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを使用して複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されることになる。ステップ１５８５は、例えば、第１と第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの平均値をとることによって実行されてもよい。幾つかの実施形態では、プロセス１５５０及び／又はステップ１５４５－１５８０は、継続的、周期的、及び／又は必要に応じて繰り返されてもよく、その結果、時間経過と共に多様な胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルが決定されることになる。これらの実施形態では、複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、ステップ１５６０及び１５８０で決定された第１及び第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルよりも多い胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを含むことができ、これらの値が場合によっては平均されてもよいし、及び／又は複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルは、所与の時間的期間（例えば、５分、１５分、１時間など）に亘って決定されたすべての胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの時間加重平均値とされてもよい。ステップ１５９０では、複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示がユーザーへ伝達されることになる。幾つかの場合では、ステップ１５９０で更に、第１及び／又は第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの指示が提供されてもよい。追加的又は代替的に、ステップ１５９０では更に、胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定するのに使用された胎児血液が管前であるか管後であるかの指示が提供されてもよい。
本明細書に説明されている実施形態については、妊娠哺乳動物の腹部及び胎児の中へ方向決めされる光は、少なくとも２つの別々の波長及び／又は周波数（例えば、赤色、近赤外など）であってもよく、受信される被検出電子信号はこれらの異なる波長の光に対応していてもよい。
以上、胎児酸素レベルを決定するためのシステム、デバイス、及び方法を開示してきた。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のシステム、デバイス、及び方法の使用は、特に分娩及び胎児娩出中（例えば、分娩第１期中及び／又は分娩第２期中）に有用であり、というのも分娩及び娩出の経過中は胎児の健康を評定するのが困難であるからだ。
幾つかの実施形態では、プロセスの２つ又はそれ以上又はプロセスの部分の２つ又はそれ以上が何れかの順序で組み合わされてもよいし、ひとまとめに実行されてもよい。
１０ ストレージデバイス
１２ バス
１４ プロセッサ
１６ 主メモリ
１８ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
２２ ディスプレイ
２４ 入力デバイス
２６ カーソル制御デバイス
２８ 通信インターフェース
１００ 胎児ヘモグロビン酸素飽和度を検出し及び／又は決定するためのシステム
１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ 光源
１１１Ａ、１１１Ｂ ハウジング
１１５、１１５Ｃ 胎児ヘモグロビンプローブ
１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｄ、１１５Ｅ 胎児プローブ
１２０ 電気アイソレータ
１２１ 光学的パワー源
１２５ ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ
１３０ パルスオキシメトリプローブ
１３１ 通信ポート
１３３ 母体パルスオキシメトリプローブ
１３５ ドップラー及び／又は超音波プローブ
１３８ 胎児深さプローブ
１４０ 子宮収縮計測デバイス
１４１ パワーポート
１４５ 受信器
１５０ コンピュータ
１５１ プロセッサベースのシステム
１５５ ディスプレイデバイス
１６０、１６０Ａ－１６０Ｒ 検出器
１７０ データベース
１７５ 心電図（ＥＣＧ）機械
１８０ 換気／呼吸信号源
３０１、３０２ 母体組織の層の説明図
３０５Ａ、３０５Ｂ 皮下脂肪層
３１０Ａ、３１０Ｂ 腹筋（骨格筋）層
３１５Ａ、３１５Ｂ 腹腔内脂肪層
３２０Ａ、３２０Ｂ 子宮壁（平滑筋）層
３２５Ａ 羊水層
３３０、３３０Ａ、３３０Ｂ 胎児
３３０ 母体組織
３４０ 子宮
４０５ 母体組織
４１０ 胎児
４１５ 母体の皮膚層
４２０Ａ、４２０Ａ２、４２０Ａ３、４２０Ｂ、４２０Ｂ２、４２０Ｃ、４２０Ｄ、４２０Ｅ、４２０Ｆ 光信号
４２０Ａ１、４２０Ｂ 光ビーム
４２１ 皮下脂肪層
４２５ 腹筋（骨格筋）層
４３０ 腹腔内脂肪層
４３５ 子宮壁（平滑筋）層
４４０ 羊水層
４５０ 母体組織
４５５ 小型検出器
７０２、７０３ 胎児信号の光強度を示す散布図
１２ バス
１４ プロセッサ
１６ 主メモリ
１８ 読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
２２ ディスプレイ
２４ 入力デバイス
２６ カーソル制御デバイス
２８ 通信インターフェース
１００ 胎児ヘモグロビン酸素飽和度を検出し及び／又は決定するためのシステム
１０５、１０５Ａ、１０５Ｂ 光源
１１１Ａ、１１１Ｂ ハウジング
１１５、１１５Ｃ 胎児ヘモグロビンプローブ
１１５Ａ、１１５Ｂ、１１５Ｄ、１１５Ｅ 胎児プローブ
１２０ 電気アイソレータ
１２１ 光学的パワー源
１２５ ＮＩＲＳ成体ヘモグロビンプローブ
１３０ パルスオキシメトリプローブ
１３１ 通信ポート
１３３ 母体パルスオキシメトリプローブ
１３５ ドップラー及び／又は超音波プローブ
１３８ 胎児深さプローブ
１４０ 子宮収縮計測デバイス
１４１ パワーポート
１４５ 受信器
１５０ コンピュータ
１５１ プロセッサベースのシステム
１５５ ディスプレイデバイス
１６０、１６０Ａ－１６０Ｒ 検出器
１７０ データベース
１７５ 心電図（ＥＣＧ）機械
１８０ 換気／呼吸信号源
３０１、３０２ 母体組織の層の説明図
３０５Ａ、３０５Ｂ 皮下脂肪層
３１０Ａ、３１０Ｂ 腹筋（骨格筋）層
３１５Ａ、３１５Ｂ 腹腔内脂肪層
３２０Ａ、３２０Ｂ 子宮壁（平滑筋）層
３２５Ａ 羊水層
３３０、３３０Ａ、３３０Ｂ 胎児
３３０ 母体組織
３４０ 子宮
４０５ 母体組織
４１０ 胎児
４１５ 母体の皮膚層
４２０Ａ、４２０Ａ２、４２０Ａ３、４２０Ｂ、４２０Ｂ２、４２０Ｃ、４２０Ｄ、４２０Ｅ、４２０Ｆ 光信号
４２０Ａ１、４２０Ｂ 光ビーム
４２１ 皮下脂肪層
４２５ 腹筋（骨格筋）層
４３０ 腹腔内脂肪層
４３５ 子宮壁（平滑筋）層
４４０ 羊水層
４５０ 母体組織
４５５ 小型検出器
７０２、７０３ 胎児信号の光強度を示す散布図
Claims (41)
- プロセッサによって、妊娠哺乳動物の生理学的特性を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射される光信号の挙動に対する前記生理学的特性の影響力を決定する段階と、
前記プロセッサによって、前記影響力に応えて前記光信号についての較正係数を決定する段階と、
を備えている方法。 - 前記プロセッサによって、前記プロセッサへ通信可能に連結された検出器から複合被検出電子信号を受信する段階であって、前記複合電子信号は、前記妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から発せられる光信号であって前記検出器によって検出され前記複合被検出電子信号へ変換された光信号に対応しており、前記発せられる光信号は光源によって前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ及びその中に入っている前記胎児上へ投射された光の一部分である、複合被検出電子信号を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記複合被検出電子信号の前記胎児に入射した光に対応する部分を単離することによって胎児信号を生成する段階と、
前記プロセッサによって、前記較正係数を前記胎児信号へ適用することによって較正済み胎児信号を生成する段階と、
前記プロセッサによって、前記較正済み胎児信号を使用して胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定する段階と、
前記プロセッサによって、ユーザーへの前記胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの提供を容易にする段階と、
を更に備えている請求項１に記載の方法。 - 前記影響力に応えて前記光信号についての前記較正係数を決定する段階が、
前記プロセッサによって、前記生理学的特性に対応する較正係数をデータベースに問い合わせる段階を備えている、請求項１又は請求項２に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記胎児信号が管前（pre-duct）血液に対応するか管後（post-duct）血液に対応するかの指示を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記ユーザーへの前記胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの提供を容易にするときに前記胎児信号が管前血液に対応するか管後血液に対応するかの前記指示を提供する段階と、
を更に備えている請求項１、２、又は３に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記プロセッサへ通信可能に連結された検出器から母体被検出電子信号を受信する段階であって、前記母体被検出電子信号は、前記妊娠哺乳動物の腹部から発せられる光信号であって前記検出器によって検出され前記母体被検出電子信号へ変換された光信号に対応しており、前記発せられる光信号は光源によって前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の一部分である、母体被検出電子信号を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記母体被検出電子信号を分析する段階であって、前記分析に応えて前記妊娠哺乳動物の前記生理学的特性が決定される、前記母体被検出電子信号を分析する段階と、
を更に備えている請求項１乃至４の何れか一項に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物についての前記決定された生理学的特性及び前記較正係数をデータベースに記憶する段階、
を更に備えている請求項５に記載の方法。 - 前記生理学的特性は、超音波デバイス、ドップラーデバイス、前記妊娠哺乳動物の腹部の画像、フィッツパトリックスケール読出し、手動操作型測径器、血液計測デバイス、オキシメータ、パルスオキメータ、スケールのうちの少なくとも１つから受信される、請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
- 前記生理学的特性は内因性である、請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法。
- 前記生理学的特性は外因性である、請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法。
- 前記生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の年齢、前記妊娠哺乳動物の体重、及び前記妊娠哺乳動物の体格指数である、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
- 前記受信される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の皮膚色素であり、更に、前記光信号の前記挙動に対する前記生理学的特性の前記影響力の前記決定は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の皮膚色素によって吸収されるかを決定することを含んでいる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
- 前記受信される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の腹部の筋層の厚さであり、更に、前記光信号の前記挙動に対する前記生理学的特性の前記影響力の前記決定は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の腹部の前記筋層によって吸収されるかを決定することを含んでいる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
- 前記受信される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の腹部のアディポース層の厚さであり、更に、前記光信号の前記挙動に対する前記生理学的特性の前記影響力の前記決定は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の腹部の前記アディポース層によって散乱されるかを決定することを含んでいる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
- 前記受信される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物についての体格指数であり、更に、前記光信号の前記挙動に対する前記生理学的特性の前記影響力の前記決定は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の腹部によって散乱されるか又は吸収されるかを決定することを含んでいる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
- 前記受信される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の腹部の厚さであり、更に、前記光信号の前記挙動に対する前記生理学的特性の前記影響力の前記決定は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の腹部によって吸収されるかを決定することを含んでいる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
- 前記受信される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の腹部の厚さであり、更に、前記光信号の前記挙動に対する前記生理学的特性の前記影響力の前記決定は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の腹部によって散乱されるかを決定することを含んでいる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
- 前記受信される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の血液のヘモグロビン濃度であり、更に、前記光信号の前記挙動に対する前記生理学的特性の前記影響力の前記決定は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物のヘモグロビンによって吸収されるかを決定することを含んでいる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
- 前記受信される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の血液のヘモグロビン酸素飽和度であり、更に、前記光信号の前記挙動に対する前記生理学的特性の前記影響力の前記決定は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の酸素化ヘモグロビン及び脱酸素化ヘモグロビンによって吸収されるかを決定することを含んでいる、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の方法。
- プロセッサによって、前記プロセッサへ通信可能に連結された検出器から母体被検出電子信号を受信する段階であって、前記母体被検出電子信号は、前記妊娠哺乳動物の腹部から発せられる光信号であって前記検出器によって検出され前記母体被検出電子信号へ変換された光信号に対応しており、前記発せられる光信号は、光源によって前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の一部分である、母体被検出電子信号を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物の生理学的特性を決定するために前記母体被検出電子信号を分析する段階と、
前記プロセッサによって、前記分析に応えて前記妊娠哺乳動物から放出される前記光信号についての較正係数を決定する段階と、
を備えている方法。 - 前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物の前記生理学的特性を前記較正係数と関連づける段階と、
前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物の前記生理学的特性と前記較正係数の間の前記関連づけをデータベースに記憶する段階と、
を更に備えている請求項１９に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記プロセッサへ通信可能に連結された検出器から複合被検出電子信号を受信する段階であって、前記複合被検出電子信号は、前記妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から発せられる光信号であって前記検出器によって検出され前記複合被検出電子信号へ変換された光信号に対応しており、前記発せられる光信号は、光源によって前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ及びその中に入っている胎児上へ投射された光の一部分である、複合被検出電子信号を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記複合被検出電子信号の前記胎児に入射した光に対応する部分を単離することによって胎児信号を生成する段階と、
前記プロセッサによって、前記較正係数を前記胎児信号へ適用することによって較正済み胎児信号を生成する段階と、
前記プロセッサによって、前記較正済み胎児信号を使用して胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定する段階と、
前記プロセッサによって、ユーザーへの前記胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの提供を容易にする段階と、
を更に備えている請求項１９又は２０の何れか一項に記載の方法。 - 前記影響力に応えて前記光信号についての前記較正係数を決定する段階が、
前記プロセッサによって、前記生理学的特性に対応する較正係数をデータベースに問い合わせる段階を備えている、請求項１９乃至２２の何れか一項に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記胎児信号が管前血液に対応するか管後血液に対応するかの指示を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記ユーザーへの前記胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの提供を容易にするときに前記胎児信号が管前血液に対応するか管後血液に対応するかの前記指示を提供する段階と、
を更に備えている請求項１９乃至２３の何れか一項に記載の方法。 - 前記生理学的特性は内因性である、請求項１９乃至２３の何れか一項に記載の方法。
- 前記生理学的特性は外因性である、請求項１９乃至２３の何れか一項に記載の方法。
- 前記決定される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の皮膚色素であり、前記較正係数は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の皮膚色素によって吸収されるかに関連している、請求項１９乃至２５の何れか一項に記載の方法。
- 前記決定される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の腹部の筋層の厚さであり、前記較正係数は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の腹部の前記筋層によって吸収されるかに関連している、請求項１９乃至２５の何れか一項に記載の方法。
- 前記決定される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の腹部のアディポース層の厚さであり、前記較正係数は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の腹部の前記アディポース層によって散乱されるかに関連している、請求項１９乃至２５の何れか一項に記載の方法。
- 前記決定される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の腹部の厚さであり、前記較正係数は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物によって、前記妊娠哺乳動物の腹部によって吸収されるかに関連している、請求項１９乃至２５の何れか一項に記載の方法。
- 前記決定される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の腹部の厚さであり、前記較正係数は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の腹部によって散乱されるかに関連している、請求項１９乃至２５の何れか一項に記載の方法。
- 前記決定される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の血液のヘモグロビン濃度であり、前記較正係数は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物のヘモグロビンによって吸収されるかに関連している、請求項１９乃至２５の何れか一項に記載の方法。
- 前記決定される生理学的特性は、前記妊娠哺乳動物の血液のヘモグロビン酸素飽和度であり、前記較正係数は、前記光信号のどれほど多くが前記妊娠哺乳動物の酸素化ヘモグロビン及び脱酸素化ヘモグロビンによって吸収されるかに関連している、請求項１９乃至２５の何れか一項に記載の方法。
- プロセッサによって、前記プロセッサへ通信可能に連結された第１の検出器から第１の母体被検出電子信号を受信する段階であって、前記第１の母体被検出電子信号は、前記妊娠哺乳動物の腹部上の第１の場所から発せられる第１の光信号であって前記妊娠哺乳動物の腹部の前記第１の場所に近接して位置決めされた第１の検出器によって検出され前記第１の母体被検出電子信号へ変換された第１の光信号に対応しており、前記第１の発せられる光信号は第１の光源によって前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の一部分である、第１の母体被検出電子信号を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記第１の母体被検出電子信号を分析し、前記分析に応えて前記妊娠哺乳動物の前記第１の場所から放出される前記第１の光信号についての第１の較正係数を決定する段階と、
前記プロセッサによって、前記プロセッサへ通信可能に連結された第２の検出器から第２の母体被検出電子信号を受信する段階であって、前記第２の母体被検出電子信号は、前記妊娠哺乳動物の腹部から発せられる第２の光信号であって前記妊娠哺乳動物の腹部の第２の場所に位置決めされた第２の検出器によって検出され前記第２の母体被検出電子信号へ変換された第２の光信号に対応しており、前記第２の発せられる光信号は第２の光源によって前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ投射された光の一部分である、第２の母体被検出電子信号を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記第２の母体被検出電子信号を分析し、前記分析に応えて前記妊娠哺乳動物の前記第２の場所から放出される前記第２の光信号についての第２の較正係数を決定する段階と、
を備えている方法。 - 前記プロセッサによって、前記第１の母体被検出電子信号を分析し、前記分析に応えて前記妊娠哺乳動物の腹部上の前記第１の場所についての第１の生理学的特性を決定する段階、
を更に備えている請求項３３に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物についての前記第１の生理学的特性及び前記第１の較正係数をデータベースに記憶する段階、
を更に備えている請求項３４に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物の前記第１の生理学的特性を前記第１の較正係数と関連づける段階と、
前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物の前記第１の生理学的特性と前記第１の較正係数の間の前記関連づけを記憶する段階と、
を更に備えている請求項３４又は３５に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記第２の母体被検出電子信号を分析し、前記分析に応えて前記妊娠哺乳動物の腹部上の前記第２の場所についての第２の生理学的特性を決定する段階、
を更に備えている、請求項３３乃至３６の何れか一項に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物についての前記第２の生理学的特性及び前記較正係数をデータベースに記憶する段階、
を更に備えている請求項３７に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物の前記第２の生理学的特性を前記第２の較正係数と関連づける段階と、
前記プロセッサによって、前記妊娠哺乳動物の前記第２の生理学的特性と前記第２の較正係数の間の前記関連づけを記憶する段階と、
を更に備えている請求項３８に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記第１の検出器から第１の複合被検出電子信号を受信する段階であって、前記第１の複合被検出電子信号は、前記妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から発せられる第３の光信号であって前記第１の検出器によって検出され前記第１の複合被検出電子信号へ変換された第３の光信号に対応しており、前記第３の発せられる光信号は前記第１の光源によって前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ及びその中に入っている前記胎児上へ投射された光の一部分である、第１の複合被検出電子信号を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記第１の複合電子信号の前記胎児に入射した光に対応する部分を単離することによって第１の胎児信号を生成する段階と、
前記プロセッサによって、前記第１の較正係数を前記第１の胎児信号へ適用することによって第１の較正済み胎児信号を生成する段階と、
前記プロセッサによって、前記第１の較正済み胎児信号を使用して第１の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定する段階と、
前記プロセッサによって、ユーザーへの前記胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの提供を容易にする段階と、
を更に備えている請求項３３乃至３８の何れか一項に記載の方法。 - 前記プロセッサによって、前記第２の検出器から第２の複合被検出電子信号を受信する段階であって、前記第２の複合被検出電子信号は、前記妊娠哺乳動物の腹部及びその中に入っている胎児から発せられる第４の光信号であって前記第２の検出器によって検出され前記第２の複合被検出電子信号へ変換された第４の光信号に対応しており、前記発せられる第４の光信号は前記第２の光源によって前記妊娠哺乳動物の腹部の中へ及びその中に入っている前記胎児上へ投射された光の一部分である、第２の複合被検出電子信号を受信する段階と、
前記プロセッサによって、前記第２の複合電子信号の前記胎児に入射した光に対応する部分を単離することによって第２の胎児信号を生成する段階と、
前記プロセッサによって、前記第２の較正係数を前記第１の胎児信号へ適用することによって第２の較正済み胎児信号を生成する段階と、
前記プロセッサによって、前記第１の較正済み胎児信号を使用して第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定する段階と、
前記プロセッサによって、前記第１及び前記第２の胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを使用して複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルを決定する段階と、
前記プロセッサによって、ユーザーへの前記複合胎児ヘモグロビン酸素飽和度レベルの提供を容易にする段階と、
を更に備えている請求項３３乃至３９の何れか一項に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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