JP2618020B2 - 分娩中の胎児の監視 - Google Patents
分娩中の胎児の監視Info
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- JP2618020B2 JP2618020B2 JP63245879A JP24587988A JP2618020B2 JP 2618020 B2 JP2618020 B2 JP 2618020B2 JP 63245879 A JP63245879 A JP 63245879A JP 24587988 A JP24587988 A JP 24587988A JP 2618020 B2 JP2618020 B2 JP 2618020B2
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- JP
- Japan
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- fetal
- interval
- height
- correlation
- fetal heart
- Prior art date
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/344—Foetal cardiography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
- A61B5/4306—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
- A61B5/4343—Pregnancy and labour monitoring, e.g. for labour onset detection
- A61B5/4362—Assessing foetal parameters
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は分娩中の胎児の健康の監視に係る。
本発明者は、Ｐ−Ｒ間隔（即ちＰ波のピークとＲ波ピ
ークとの間の時間間隔−第３図参照）として知られる胎
児の心電図（FECG）の部分の変化が胎児の血液の酸−塩
基状態の悪化を予告することを知見した。Ｐ−Ｒ間隔の
変化に関する従来の報告は少なく、又は一部は矛盾して
いる。1974年以前で分娩中の測定記録の分析に立脚する
と考えられる文献としては、Ｐ−Ｒ間隔の長さ及び胎児
の心拍数（FHR）の間の直接相関（但し、胎児の頻拍が
あった場合は除く）が報告されており、一方ではＰ−Ｒ
間隔はFHRの減速と共に短縮したとも報告されている。
別の文献ではアシドーシスに伴うＰ−Ｒ間隔の短縮が指
摘されており、更に別の文献は分娩終了に向かって減少
するＰ−Ｒ間隔の長期傾向を報告している。分娩中のFH
Rの減速に伴うＰ−Ｒ間隔の短縮又は延長も別に報告さ
れている。
ークとの間の時間間隔−第３図参照）として知られる胎
児の心電図（FECG）の部分の変化が胎児の血液の酸−塩
基状態の悪化を予告することを知見した。Ｐ−Ｒ間隔の
変化に関する従来の報告は少なく、又は一部は矛盾して
いる。1974年以前で分娩中の測定記録の分析に立脚する
と考えられる文献としては、Ｐ−Ｒ間隔の長さ及び胎児
の心拍数（FHR）の間の直接相関（但し、胎児の頻拍が
あった場合は除く）が報告されており、一方ではＰ−Ｒ
間隔はFHRの減速と共に短縮したとも報告されている。
別の文献ではアシドーシスに伴うＰ−Ｒ間隔の短縮が指
摘されており、更に別の文献は分娩終了に向かって減少
するＰ−Ｒ間隔の長期傾向を報告している。分娩中のFH
Rの減速に伴うＰ−Ｒ間隔の短縮又は延長も別に報告さ
れている。
本発明の第一の態様によると、分娩中の胎児の健康を
監視する方法が提供され、該方法は、胎児の心臓のＰ−
Ｒ間隔を表す信号を反復的に誘導する段階と、胎児の心
拍数を表す信号を反復的に誘導する段階と、胎児の健康
の指標を提供するべくＰ−Ｒ間隔と胎児の心拍数又は胎
児の心臓の運動の反復周期と変化の方向の関係の指標を
反復的に提供する段階とを含んでいる。
監視する方法が提供され、該方法は、胎児の心臓のＰ−
Ｒ間隔を表す信号を反復的に誘導する段階と、胎児の心
拍数を表す信号を反復的に誘導する段階と、胎児の健康
の指標を提供するべくＰ−Ｒ間隔と胎児の心拍数又は胎
児の心臓の運動の反復周期と変化の方向の関係の指標を
反復的に提供する段階とを含んでいる。
本発明の第二の態様によると、分娩中の胎児の健康を
監視するための装置が提供され、該装置は、胎児の心臓
のＰ−Ｒ間隔を表す信号を反復的に誘導するための手
段、胎児の心臓の周期を表す信号を反復的に誘導するた
めの手段、及び胎児の健康の指標を提供するべくＰ−Ｒ
間隔と心拍数又は胎児の心臓の運動の反復周期との変化
の方向の関係の指標を反復的に提供する手段を備える。
監視するための装置が提供され、該装置は、胎児の心臓
のＰ−Ｒ間隔を表す信号を反復的に誘導するための手
段、胎児の心臓の周期を表す信号を反復的に誘導するた
めの手段、及び胎児の健康の指標を提供するべくＰ−Ｒ
間隔と心拍数又は胎児の心臓の運動の反復周期との変化
の方向の関係の指標を反復的に提供する手段を備える。
該指標の提供に当たり、胎児の心臓の周期を表す信号
としては通常FHRが使用される。
としては通常FHRが使用される。
該手段は通常少なくとも１個の集積回路プロセッサを
含むプログラム化専用コンピュータを含んでおり、本発
明の方法及び装置の両者において該信号は通常オペレー
ティングコンピュータに存在するディジタル信号であ
る。
含むプログラム化専用コンピュータを含んでおり、本発
明の方法及び装置の両者において該信号は通常オペレー
ティングコンピュータに存在するディジタル信号であ
る。
好ましくは本発明の方法は、Ｐ−Ｒ間隔の期間とFHR
又はFECGの反復周期との相関の指標を誘導し、該関係の
指標を提供する段階を含んでいる。本発明の装置は、好
ましくは該相関を誘導するための手段を含んでいる。
又はFECGの反復周期との相関の指標を誘導し、該関係の
指標を提供する段階を含んでいる。本発明の装置は、好
ましくは該相関を誘導するための手段を含んでいる。
本発明者は、健康な胎児ではＰ−Ｒ間隔の期間とFHR
との相関が負であるが、低酸素症を示すアシドーシスが
発生するとこの相関は正になることを発見した。即ち、
本発明者は、Ｐ−Ｒ間隔がFHRの低下と共に拡張又は短
縮し得ること、及び前者は健康な胎児の指標となり、後
者は低酸素症の危険があることを発見した。
との相関が負であるが、低酸素症を示すアシドーシスが
発生するとこの相関は正になることを発見した。即ち、
本発明者は、Ｐ−Ｒ間隔がFHRの低下と共に拡張又は短
縮し得ること、及び前者は健康な胎児の指標となり、後
者は低酸素症の危険があることを発見した。
もっとも、例えば10分程度の比較的短い時間ならば健
康な胎児にもＰ−Ｒ間隔の期間とFHRとの間に正の相関
が生じることがあり、従って、アシドーシスが発生した
と判断する前に例えば30分程度の比較的長時間の正の相
関が現れるべきである。その場合も、アシドーシスを確
認する前にFECGのＳ−Ｔ間隔の高さの著しい低下を待つ
ことが賢明であると考えられる。
康な胎児にもＰ−Ｒ間隔の期間とFHRとの間に正の相関
が生じることがあり、従って、アシドーシスが発生した
と判断する前に例えば30分程度の比較的長時間の正の相
関が現れるべきである。その場合も、アシドーシスを確
認する前にFECGのＳ−Ｔ間隔の高さの著しい低下を待つ
ことが賢明であると考えられる。
従って、本発明の方法は好ましくは、Ｓ−Ｔ間隔の高
さを反復的に測定する段階を含んでおり、同様に本発明
の装置は好ましくはＳ−Ｔ高さを反復的に測定する手段
を含んでいる。
さを反復的に測定する段階を含んでおり、同様に本発明
の装置は好ましくはＳ−Ｔ高さを反復的に測定する手段
を含んでいる。
従って、本発明の重要な利点は、FHR及びＰ−Ｒ間隔
の量が反復的に測定され、相関がオンラインで誘導され
るとき、これらの量の相関値により胎児の低酸素症の確
実な指標が与えられるという点にある。Ｓ−Ｔ間隔の高
さのオンライン指標も与えられるなら、特に有利であ
る。
の量が反復的に測定され、相関がオンラインで誘導され
るとき、これらの量の相関値により胎児の低酸素症の確
実な指標が与えられるという点にある。Ｓ−Ｔ間隔の高
さのオンライン指標も与えられるなら、特に有利であ
る。
本発明の方法及び装置がアシドーシスの検出で使用さ
れ得る理由は以下の生理学的説明により理解されよう。
正常な酸素供給下では、Ｐ−Ｒ間隔と心拍数との間には
運動時の成人に観察されような負の相関が存在する。運
動によりアドレナリンが増加し、心拍数が増加すると共
にＰ−Ｒ間隔が減少する。分娩初期では呼吸は好気性で
あり、FHRとＰ−Ｒ間隔との間に「正常」な負の相関が
現れる。分娩の第２段階では、胎児に供給される血中の
酸素濃度は低下する傾向があり、従って、このような状
況では一般にアドレナリンが生成される。その結果、FH
Rが増加し、Ｐ−Ｒ間隔が低下する。一方、酸素供給が
低下し続け、低酸素症が進行し始めると、胎児は嫌気性
呼吸に変わり、その結果、乳酸が生成され、アシドーシ
スが出現し始める。酸素供給が低いと胎児の心拍数が低
下し、胎児によりアドナリンが生成されると予想され、
Ｐ−Ｒ間隔は短縮する。しかしながら、アドレナリン濃
度が高いため、胎児の心拍数は大幅には増加せず、予想
されるFHRの増加は低酸素供給により無効にされると考
えられる。従って、FHRとＰ−Ｒ間隔との負の関係は逆
転し、胎児の心拍数はＰ−Ｒ間隔に正に相関する。部分
的及び完全な急性低酸素症の症状のヒツジ胎児からの測
定記録の結果は、乳酸生成時にFHRとＰ−Ｒとの相関に
変化が生じることを示唆している。
れ得る理由は以下の生理学的説明により理解されよう。
正常な酸素供給下では、Ｐ−Ｒ間隔と心拍数との間には
運動時の成人に観察されような負の相関が存在する。運
動によりアドレナリンが増加し、心拍数が増加すると共
にＰ−Ｒ間隔が減少する。分娩初期では呼吸は好気性で
あり、FHRとＰ−Ｒ間隔との間に「正常」な負の相関が
現れる。分娩の第２段階では、胎児に供給される血中の
酸素濃度は低下する傾向があり、従って、このような状
況では一般にアドレナリンが生成される。その結果、FH
Rが増加し、Ｐ−Ｒ間隔が低下する。一方、酸素供給が
低下し続け、低酸素症が進行し始めると、胎児は嫌気性
呼吸に変わり、その結果、乳酸が生成され、アシドーシ
スが出現し始める。酸素供給が低いと胎児の心拍数が低
下し、胎児によりアドナリンが生成されると予想され、
Ｐ−Ｒ間隔は短縮する。しかしながら、アドレナリン濃
度が高いため、胎児の心拍数は大幅には増加せず、予想
されるFHRの増加は低酸素供給により無効にされると考
えられる。従って、FHRとＰ−Ｒ間隔との負の関係は逆
転し、胎児の心拍数はＰ−Ｒ間隔に正に相関する。部分
的及び完全な急性低酸素症の症状のヒツジ胎児からの測
定記録の結果は、乳酸生成時にFHRとＰ−Ｒとの相関に
変化が生じることを示唆している。
FHRとＰ−Ｒ間隔との相関係数は伝導指数（Conductio
n Index）として発明者に知られており、上記の説明に
よると、伝導指数はある程度嫌気性呼吸が生じている胎
児、即ち、分娩中に低酸素症の危険がある胎児を同定す
ると考えられる。
n Index）として発明者に知られており、上記の説明に
よると、伝導指数はある程度嫌気性呼吸が生じている胎
児、即ち、分娩中に低酸素症の危険がある胎児を同定す
ると考えられる。
好ましくは、本発明の方法（及び装置）は指数として
ピアソン相関係数を誘導することにより伝導指数を検出
する段階（又は検出手段）も含んでいる。この係数の式
は追って示す。
ピアソン相関係数を誘導することにより伝導指数を検出
する段階（又は検出手段）も含んでいる。この係数の式
は追って示す。
規定のように、ピアソン係数はＰ−Ｒ間隔とFHRとの
相関係数の計算を必要とする。これはリアルタイムで瞬
時に実施することができる。典型的には、これらの２つ
の量を約１分（１分±20％）間平均化し、10対前後（10
±２）を使用してピアソン係数を計算する。この手順は
十分な臨床感度を維持しながらスプリアスレスポンスを
除去する一種のフィルターとして機能する。胎児の窮迫
の変化に応答して伝導指数の感度を変えるために、時間
間隔及び対の数を変えることもできる。
相関係数の計算を必要とする。これはリアルタイムで瞬
時に実施することができる。典型的には、これらの２つ
の量を約１分（１分±20％）間平均化し、10対前後（10
±２）を使用してピアソン係数を計算する。この手順は
十分な臨床感度を維持しながらスプリアスレスポンスを
除去する一種のフィルターとして機能する。胎児の窮迫
の変化に応答して伝導指数の感度を変えるために、時間
間隔及び対の数を変えることもできる。
本発明の別の利点は、伝導指数がこのように計算され
るならば、非常に複雑な処理を使用せずに必要な量が得
られ、従って、経済的に妥当な監視装置を製造すること
ができる。また、伝導指数は一時的な撹乱による変化に
過度に左右されずに傾向を示す表示が可能である。本発
明の装置は伝導指数、Ｓ−Ｔ高さ、胎児の心拍数及び子
宮内圧（IUP）を適宜表示することができる。後者２つ
の量は最近では胎児の健康の指標として疑問視されてい
るが、従来手段との連続性を与えるためには表示される
べきであると考えられる。
るならば、非常に複雑な処理を使用せずに必要な量が得
られ、従って、経済的に妥当な監視装置を製造すること
ができる。また、伝導指数は一時的な撹乱による変化に
過度に左右されずに傾向を示す表示が可能である。本発
明の装置は伝導指数、Ｓ−Ｔ高さ、胎児の心拍数及び子
宮内圧（IUP）を適宜表示することができる。後者２つ
の量は最近では胎児の健康の指標として疑問視されてい
るが、従来手段との連続性を与えるためには表示される
べきであると考えられる。
以下、添付図面を参考に本発明の具体例を例示として
説明する。
説明する。
第１図中、頭皮電極10は分離増幅器８（3dBだけ利得
の下がった２点間の周波数が0.78Hz〜250Hzである帯域
幅を有する）によりアナログディジタル変換器11、次い
で先入れ先出し方式メモリ（FIFO）９及びプロセッサシ
ステムに接続されている。図面ではプロセッサシステム
の要素として主要なもののみを示しており、即ちプロセ
ッサ12、データバス15及びアドレスバス16により接続さ
れたランダムアクセスメモリ（RAM）13及びリードオン
リーメモリ（ROM）14を示している。プロセッサシステ
ムは更に、配線18によりビジュアルディスプレイユニッ
ト（VDU）19に接続された集積グラフィック回路17を含
んでいる。プロセッサは１個だけを示し、NEC型NS32−1
6プロセッサを使用できるが、場合によっては数個のプ
ロセッサを使用したほうが好都合である。また、集積グ
ラフィック回路17の代わりに数個の相互接続された集積
回路を使用してもよい。
の下がった２点間の周波数が0.78Hz〜250Hzである帯域
幅を有する）によりアナログディジタル変換器11、次い
で先入れ先出し方式メモリ（FIFO）９及びプロセッサシ
ステムに接続されている。図面ではプロセッサシステム
の要素として主要なもののみを示しており、即ちプロセ
ッサ12、データバス15及びアドレスバス16により接続さ
れたランダムアクセスメモリ（RAM）13及びリードオン
リーメモリ（ROM）14を示している。プロセッサシステ
ムは更に、配線18によりビジュアルディスプレイユニッ
ト（VDU）19に接続された集積グラフィック回路17を含
んでいる。プロセッサは１個だけを示し、NEC型NS32−1
6プロセッサを使用できるが、場合によっては数個のプ
ロセッサを使用したほうが好都合である。また、集積グ
ラフィック回路17の代わりに数個の相互接続された集積
回路を使用してもよい。
必要に応じて分離増幅器８は、トランスデューサから
バス15に接続された出力を有する別のアナログディジタ
ル変換器（図示せず）に子宮内圧信号を搬送し得る。
バス15に接続された出力を有する別のアナログディジタ
ル変換器（図示せず）に子宮内圧信号を搬送し得る。
ROM14は第２図、又は第5a図及び第5b図のアルゴリズ
ムを実施するプログラムを含んでいる。
ムを実施するプログラムを含んでいる。
周知のように、フィルタは呼び出しを発生するよう
に、即ち特定の波形がフィルタに加えられると短い間隔
で高振幅二方向性パルスを供給するように設計され得
る。このようなフィルタはディジタル形でもアナログ形
でもよいが、波形に整合されるべきであると言え、整合
フィルタとして知られている。動作中、分娩中の胎児の
FECGのサンプルは頭皮電極10及びアナログディジタル変
換器11によりプロセッサ12に加えられる。FIFO9の使用
は第２図のアルゴリズムに従って随意である。第２図の
オペレーション21において、プロセッサは多数の胎児か
ら誘導された平均化又は標準化FECGに整合されたディジ
タル整合フィルタサブルーチンを実行する。その結果、
整合フィルタサブルーチンの出力は呼び出しに対応する
ピーク値を含んでおり、これらのピーク値は雑音を減少
させるために強化されたFECG波形の例である第３図のＲ
ピークに対応する。
に、即ち特定の波形がフィルタに加えられると短い間隔
で高振幅二方向性パルスを供給するように設計され得
る。このようなフィルタはディジタル形でもアナログ形
でもよいが、波形に整合されるべきであると言え、整合
フィルタとして知られている。動作中、分娩中の胎児の
FECGのサンプルは頭皮電極10及びアナログディジタル変
換器11によりプロセッサ12に加えられる。FIFO9の使用
は第２図のアルゴリズムに従って随意である。第２図の
オペレーション21において、プロセッサは多数の胎児か
ら誘導された平均化又は標準化FECGに整合されたディジ
タル整合フィルタサブルーチンを実行する。その結果、
整合フィルタサブルーチンの出力は呼び出しに対応する
ピーク値を含んでおり、これらのピーク値は雑音を減少
させるために強化されたFECG波形の例である第３図のＲ
ピークに対応する。
オペレーション22において、プロセッサ12は後続する
FECG波形のＲピークの間の間隔を誘導し、同一のオペレ
ーションで誘導値は１分間計算されたFHRに変換され
る。FHRの平均値を得るためには、FHRが決定される毎に
該値を前の値に加え、これは１分間の間隔が経過して合
計値が読み出され且つ合計がゼロにリセットされるまで
続けられる（オペレーション23）。
FECG波形のＲピークの間の間隔を誘導し、同一のオペレ
ーションで誘導値は１分間計算されたFHRに変換され
る。FHRの平均値を得るためには、FHRが決定される毎に
該値を前の値に加え、これは１分間の間隔が経過して合
計値が読み出され且つ合計がゼロにリセットされるまで
続けられる（オペレーション23）。
アナログディジタル変換器11からの全FECGサンプルは
RAM13の一部に記憶されるが、Ｒピークが呼び出しによ
り検出されると、Ｐ波の始め（Ｒピークから約150msec
前）からＴ波の終わり（Ｒピークから約125msec後）ま
でのFECG波形に対応するサンプルはRAM13のバッファ部
分に転送され、バッファの各ロケーションは後続波形の
別のサンプル、従って別の時間に対応する。
RAM13の一部に記憶されるが、Ｒピークが呼び出しによ
り検出されると、Ｐ波の始め（Ｒピークから約150msec
前）からＴ波の終わり（Ｒピークから約125msec後）ま
でのFECG波形に対応するサンプルはRAM13のバッファ部
分に転送され、バッファの各ロケーションは後続波形の
別のサンプル、従って別の時間に対応する。
Ｐ波に対応するサンプルを含むバッファの部分は、Ｐ
波を平均化する窓と見なされ得る。１分間隔毎に発生す
る各FECGは前のFECGと同様に対応するロケーションのＲ
ピークと共にバッファに転送される。連続するFECGの窓
の対応するバッファロケーションの内容が加えられ、１
分間平均化されたＰ波が提供される（オペレーション2
4）。二重微分アルゴリズムは平均化されたＰ波のピー
クを検出し（オペレーション25）。Ｐ波のピークを記憶
するバッファ内のロケーションはＲピークを含むロケー
ションであることが判明したので、Ｐ−Ｒ間隔はオペレ
ーション26で単に一方のロケーションのアドレスを他方
のロケーションから控除することにより見いだされる。
波を平均化する窓と見なされ得る。１分間隔毎に発生す
る各FECGは前のFECGと同様に対応するロケーションのＲ
ピークと共にバッファに転送される。連続するFECGの窓
の対応するバッファロケーションの内容が加えられ、１
分間平均化されたＰ波が提供される（オペレーション2
4）。二重微分アルゴリズムは平均化されたＰ波のピー
クを検出し（オペレーション25）。Ｐ波のピークを記憶
するバッファ内のロケーションはＲピークを含むロケー
ションであることが判明したので、Ｐ−Ｒ間隔はオペレ
ーション26で単に一方のロケーションのアドレスを他方
のロケーションから控除することにより見いだされる。
オペレーション23及び24のようにＰ−Ｒ間隔及び胎児
の心拍数を１分間平均化することにより雑音を減少させ
る。
の心拍数を１分間平均化することにより雑音を減少させ
る。
オペレーション27では、オペレーション23〜26で誘導
された夫々１分間の平均Ｐ−Ｒ間隔及び平均FHRの前の1
0個の値を使用してピアソン相関係数を誘導することに
より伝導指数が得られる。ピアソン係数の式を以下に示
す。
された夫々１分間の平均Ｐ−Ｒ間隔及び平均FHRの前の1
0個の値を使用してピアソン相関係数を誘導することに
より伝導指数が得られる。ピアソン係数の式を以下に示
す。
式中、Ｎは10分間隔の間に設定されたデータを形成す
るFHR及びＰ−Ｒ平均間隔の数である。
るFHR及びＰ−Ｒ平均間隔の数である。
Ｓ−Ｔセグメントに対応する別の一連のバッファロケ
ーションがこのセグメントの窓を形成する。FECGがバッ
ファに読み込まれる毎にこれらの窓ロケーションの内容
は１分間の間隔にわたって加算され（オペレーション2
8）、Ｑ−Ｒ−Ｓ複合の最大領域の百分率として表わさ
れる（オペレーショ29）。平均化プロセスは雑音を減少
させるが、疑似信号を更に減少させるためには、オペレ
ーション30で平均Ｓ−Ｔ高さにカルマンフィルタールー
チンを施すことができる（例えばWilliam S.Cooper著、
Review of Scientific Instruments,1986,Volume 57,N
o.11,2862−2869頁“Use of Optimal Estimation Theor
y,In particular the Kalman filter,in Data Analysis
and Signal Processing"、並びにK.C.Shet及びB.V.Rao
著、Int.Journal of Electronics,1985,Volume 59,No.
6,657−665頁“An Overview of the Kalman Algorithm"
参照）。
ーションがこのセグメントの窓を形成する。FECGがバッ
ファに読み込まれる毎にこれらの窓ロケーションの内容
は１分間の間隔にわたって加算され（オペレーション2
8）、Ｑ−Ｒ−Ｓ複合の最大領域の百分率として表わさ
れる（オペレーショ29）。平均化プロセスは雑音を減少
させるが、疑似信号を更に減少させるためには、オペレ
ーション30で平均Ｓ−Ｔ高さにカルマンフィルタールー
チンを施すことができる（例えばWilliam S.Cooper著、
Review of Scientific Instruments,1986,Volume 57,N
o.11,2862−2869頁“Use of Optimal Estimation Theor
y,In particular the Kalman filter,in Data Analysis
and Signal Processing"、並びにK.C.Shet及びB.V.Rao
著、Int.Journal of Electronics,1985,Volume 59,No.
6,657−665頁“An Overview of the Kalman Algorithm"
参照）。
相関指数及びＳ−Ｔ高さを決定したら、VDU19を制御
する集積グラフィック回路17に適当な値を伝送すること
により、オペレーション31でこれらの量が表示される。
ディスプレイ（第４図参照）は、伝導指数のヒストグラ
ム及びＳ−Ｔ高さの１分値を示す。図例では、伝導指数
は分娩が開始してから５時間10分まではほぼ負である
が、その後正になり、アシドーシスの可能性が現れる。
更に１時間経過すると、Ｓ−Ｔ高さは急激に低下し、
（後で確認されたように）この分娩にアシドーシスが認
められる。
する集積グラフィック回路17に適当な値を伝送すること
により、オペレーション31でこれらの量が表示される。
ディスプレイ（第４図参照）は、伝導指数のヒストグラ
ム及びＳ−Ｔ高さの１分値を示す。図例では、伝導指数
は分娩が開始してから５時間10分まではほぼ負である
が、その後正になり、アシドーシスの可能性が現れる。
更に１時間経過すると、Ｓ−Ｔ高さは急激に低下し、
（後で確認されたように）この分娩にアシドーシスが認
められる。
第２図の方法では、FHR及びＰ−Ｒ間隔は夫々１分間
平均化されるが、胎児の一心拍から次の心拍の間のこれ
らのパラメーターの変化を検出するほうがよいと考えら
れる。従って、本発明の別の好適な実施方法を第5a図及
び第5b図に関して説明する。
平均化されるが、胎児の一心拍から次の心拍の間のこれ
らのパラメーターの変化を検出するほうがよいと考えら
れる。従って、本発明の別の好適な実施方法を第5a図及
び第5b図に関して説明する。
第１図のA/D11からの出力はFIFO9に記憶され、32分毎
にプロセッサ12に割込が発生される。プロセッサが割込
を受け取ると、プロセッサが別の割込を即座に禁止され
るような割込サービスルーチンに分岐する前に現在の命
令は完了する。次に、先入れ先出し方式メモリに記憶さ
れた未処理FECG信号の16個のサンプルは４個のFECG波形
を保持することが可能な（ソフトウェアにより形成され
且つRAM13の一部を形成する）入力バッファにロードさ
れる。バッファの入力指針は16だけ増加し、従って、指
針はバッファの次の入力位置を指す。一方、指針はバッ
ファの端部に達すると、最初にリセットされる。データ
がバッファに転送されると、プロセッサ12は第5a図〜第
5b図のフローチャートを有する主ルーチンに戻る。
にプロセッサ12に割込が発生される。プロセッサが割込
を受け取ると、プロセッサが別の割込を即座に禁止され
るような割込サービスルーチンに分岐する前に現在の命
令は完了する。次に、先入れ先出し方式メモリに記憶さ
れた未処理FECG信号の16個のサンプルは４個のFECG波形
を保持することが可能な（ソフトウェアにより形成され
且つRAM13の一部を形成する）入力バッファにロードさ
れる。バッファの入力指針は16だけ増加し、従って、指
針はバッファの次の入力位置を指す。一方、指針はバッ
ファの端部に達すると、最初にリセットされる。データ
がバッファに転送されると、プロセッサ12は第5a図〜第
5b図のフローチャートを有する主ルーチンに戻る。
FECG波形はしばしば地の雑音に隠れ、QRS複合のみが
認識可能な要素となる。その検出には、未処理信号中の
FECG波形の存在が必要である。QRS複合を認識するため
には多数の方法を使用することができ、このような方法
としては例えば単純なレベル検出法や鋳型整合法があ
る。しかしながら、好適方法は上述のような整合フィル
タを使用する方法である。胎児のQRS複合スペクトル分
析は、周波数容量は主に17〜30Hzの周波数帯域に制限さ
れる。整合フィルタはQRS複合のスペクトルに正確に整
合する通過帯域を有するように設計され、ハードウェア
回路網及びソフトウェアプログラミングにより実行され
得る。当然のことながら本具体例では整合フィルタは、
プロセッサ12をプログラムするソフトウェアにより実行
される。使用されるディジタル整合フィルタは50Hz除波
（ノッチ）フィルタ、２個の二極バターワース（Butter
worth）低域ディジタル回帰フィルタ及び２個の二極バ
ターワース高域回帰フィルタを含む。50Hz除波フィルタ
は主電源により発生された干渉を除去し、２個の二極低
減回帰フィルタは相互に縦続され、30Hzを越える高い周
波数の雑音を拒絶する四次フィルタを形成し、２個の二
極バターワース高域フィルタは相互に縦続され、直流ド
リフトを制限し且つ17Hz未満の低周波数雑音を拒絶す
る。バターワースフィルタに必要なフィルタ係数は、M.
H.Akroyd著“Digital Filters:Computers in Medicine
Series"（D.W.Hill編）、Butterworths,1973により与え
られるソフトウェアルーチンを実行することにより計算
され得る。従って、第5a図のオペレーション35では、デ
ータは入力バッファから読み出され、整合フィルタルー
チン36で使用される。未処理データのスペクトルがフィ
ルタルーチンの帯域に整合するなら、出力サンプルは
「呼び出し」出力、即ち数サイクル後に減衰する比較的
高い振幅の振動を示す。QRS複合の試験37は、「呼び出
し」を示す閾値レベルを越えるフィルタルーチンからの
ディジタル出力を試験することにより実施される。
認識可能な要素となる。その検出には、未処理信号中の
FECG波形の存在が必要である。QRS複合を認識するため
には多数の方法を使用することができ、このような方法
としては例えば単純なレベル検出法や鋳型整合法があ
る。しかしながら、好適方法は上述のような整合フィル
タを使用する方法である。胎児のQRS複合スペクトル分
析は、周波数容量は主に17〜30Hzの周波数帯域に制限さ
れる。整合フィルタはQRS複合のスペクトルに正確に整
合する通過帯域を有するように設計され、ハードウェア
回路網及びソフトウェアプログラミングにより実行され
得る。当然のことながら本具体例では整合フィルタは、
プロセッサ12をプログラムするソフトウェアにより実行
される。使用されるディジタル整合フィルタは50Hz除波
（ノッチ）フィルタ、２個の二極バターワース（Butter
worth）低域ディジタル回帰フィルタ及び２個の二極バ
ターワース高域回帰フィルタを含む。50Hz除波フィルタ
は主電源により発生された干渉を除去し、２個の二極低
減回帰フィルタは相互に縦続され、30Hzを越える高い周
波数の雑音を拒絶する四次フィルタを形成し、２個の二
極バターワース高域フィルタは相互に縦続され、直流ド
リフトを制限し且つ17Hz未満の低周波数雑音を拒絶す
る。バターワースフィルタに必要なフィルタ係数は、M.
H.Akroyd著“Digital Filters:Computers in Medicine
Series"（D.W.Hill編）、Butterworths,1973により与え
られるソフトウェアルーチンを実行することにより計算
され得る。従って、第5a図のオペレーション35では、デ
ータは入力バッファから読み出され、整合フィルタルー
チン36で使用される。未処理データのスペクトルがフィ
ルタルーチンの帯域に整合するなら、出力サンプルは
「呼び出し」出力、即ち数サイクル後に減衰する比較的
高い振幅の振動を示す。QRS複合の試験37は、「呼び出
し」を示す閾値レベルを越えるフィルタルーチンからの
ディジタル出力を試験することにより実施される。
閾値を越えている場合、整合フィルタで使用されるべ
き最新のサンプルは第３図のＲピークと見なされ、入力
バッファ中のその位置は多数のＲピーク指針の１つとし
て記憶される（オペレーション38）。こうしてFECG波形
又は複合はＲピークに先行する100個のサンプル及び入
力バッファ中のピークに後続する150個のサンプルであ
るとして確認される。
き最新のサンプルは第３図のＲピークと見なされ、入力
バッファ中のその位置は多数のＲピーク指針の１つとし
て記憶される（オペレーション38）。こうしてFECG波形
又は複合はＲピークに先行する100個のサンプル及び入
力バッファ中のピークに後続する150個のサンプルであ
るとして確認される。
A/D11に到達する信号の信号レベルを変化させるため
には、QRS複合の検出の閾値レベルを可変にすることが
好ましい。例えば監視の初期に初期レベルを適当な値に
設定した後に、夫々新しい最大レベルから固定量を控除
することにより、夫々新たに検出されたQRS複合の最大
レベルに従って閾値レベルを変化させることができ、固
定量は２つの連続するQRS複合の最大出力の間の最大変
化よりも大きい値に設定される。例えば電極と胎児の頭
皮との間の接触の不良により信号強度の急激な低下が生
じると、もはや閾値を越えることはなくなり得る。この
問題を解決するためには、閾値を越えない場合にQRS複
合検出が再開するまで閾値レベルから固定量を減衰させ
ればよい。一方、雑音の検出を防ぐためには、最小閾値
レベルが提供され得る。更に、雑音スパイクが検出され
る場合には閾値レベルの調整は生じないことが好まし
い。
には、QRS複合の検出の閾値レベルを可変にすることが
好ましい。例えば監視の初期に初期レベルを適当な値に
設定した後に、夫々新しい最大レベルから固定量を控除
することにより、夫々新たに検出されたQRS複合の最大
レベルに従って閾値レベルを変化させることができ、固
定量は２つの連続するQRS複合の最大出力の間の最大変
化よりも大きい値に設定される。例えば電極と胎児の頭
皮との間の接触の不良により信号強度の急激な低下が生
じると、もはや閾値を越えることはなくなり得る。この
問題を解決するためには、閾値を越えない場合にQRS複
合検出が再開するまで閾値レベルから固定量を減衰させ
ればよい。一方、雑音の検出を防ぐためには、最小閾値
レベルが提供され得る。更に、雑音スパイクが検出され
る場合には閾値レベルの調整は生じないことが好まし
い。
QRS複合の検出において、真のQRS複合に類似の周波数
スペクトルを有する雑音バーストが生じると閾値を越え
る可能性がある。このような雑音バーストは、胎児の収
縮又は検査中に電極の頭皮クリップが撹乱されるときに
生じ得る。ルーチン40は、一部はＫピークの前、一部は
Ｒピークの後に配置された上記250個のサンプルに３種
の試験を実施することにより雑音バーストを区別する。
第１の試験では、FECG波形の基線の傾きをチェックす
る。波形を表すサンプルを、Ｐセクション、QRSセクシ
ョン及びＴセクションを表す３群に分割する（第３図参
照）。任意のセクション対の基線の間の差がＲからＱま
での高さ又はＲからＳまでの高さのうちいずれか大きい
ほうの高さの２分の１よりも大きいならば、FECG波形は
雑音波形として分類される。第２の試験では、地の雑音
がチェックされる。正常信号では、地の雑音のリプルの
振幅はQRSの高さに比較して非常に小さいが、場合によ
っては大量の雑音が電極によりピックアップされる。雑
音強度を計算するためには、第１の試験からのＰ波セク
ション及びＴ波セクションの基線を対応するセクション
内の各点から控除する。次にセクションにわたって差を
点毎に加算する。この平均がQRSの高さの４分の１より
も大きいならば、波形を再び雑音として分類する。第３
の試験はA/D11が頭皮電極の撹乱により飽和されている
ような場合に有用である。プロセッサ12のカウンタは最
大又は最小のいずれかの完全な振れを有するサンプル点
の数を計数するようにセットされ、サンプルの３分の１
が完全である場合に波形は雑音性であると分類される。
波形が雑音性であると分類されると、状態フラグがセッ
トされ、後でFHR誘導の有効化及びFECGの強化に使用さ
れる。
スペクトルを有する雑音バーストが生じると閾値を越え
る可能性がある。このような雑音バーストは、胎児の収
縮又は検査中に電極の頭皮クリップが撹乱されるときに
生じ得る。ルーチン40は、一部はＫピークの前、一部は
Ｒピークの後に配置された上記250個のサンプルに３種
の試験を実施することにより雑音バーストを区別する。
第１の試験では、FECG波形の基線の傾きをチェックす
る。波形を表すサンプルを、Ｐセクション、QRSセクシ
ョン及びＴセクションを表す３群に分割する（第３図参
照）。任意のセクション対の基線の間の差がＲからＱま
での高さ又はＲからＳまでの高さのうちいずれか大きい
ほうの高さの２分の１よりも大きいならば、FECG波形は
雑音波形として分類される。第２の試験では、地の雑音
がチェックされる。正常信号では、地の雑音のリプルの
振幅はQRSの高さに比較して非常に小さいが、場合によ
っては大量の雑音が電極によりピックアップされる。雑
音強度を計算するためには、第１の試験からのＰ波セク
ション及びＴ波セクションの基線を対応するセクション
内の各点から控除する。次にセクションにわたって差を
点毎に加算する。この平均がQRSの高さの４分の１より
も大きいならば、波形を再び雑音として分類する。第３
の試験はA/D11が頭皮電極の撹乱により飽和されている
ような場合に有用である。プロセッサ12のカウンタは最
大又は最小のいずれかの完全な振れを有するサンプル点
の数を計数するようにセットされ、サンプルの３分の１
が完全である場合に波形は雑音性であると分類される。
波形が雑音性であると分類されると、状態フラグがセッ
トされ、後でFHR誘導の有効化及びFECGの強化に使用さ
れる。
オペレーション38ではバッファにおけるＲ波ピークの
位置が決定される。上述のように、入力バッファは４個
の完全なFECG波形を保持しており、従って、２つのＲ波
ピークの間の間隔は現在のピーク及び前のピークの位置
から計算され得る。次に、次式からFHR値が誘導され
る。
位置が決定される。上述のように、入力バッファは４個
の完全なFECG波形を保持しており、従って、２つのＲ波
ピークの間の間隔は現在のピーク及び前のピークの位置
から計算され得る。次に、次式からFHR値が誘導され
る。
次に、FHR値は無効な検出又は雑音スパイクにより生
じている可能性があるのでこの値が真であるか否かを決
定するために２部分試験42が実施される。２部分試験
は、夫々240及び40回／分に設定された最大及び最小値
に対してFHR値をチェックする第１の試験を含んでい
る。第１の試験が満足されたなら、現在の値と最後の３
つの有効なFHR値のうちの最も新しい値との間の変化を
試験する第２の試験が実施され、FHR値は前の値の１つ
と異なる所定量よりも大きい場合に拒絶され、該所定量
は前の値の持続時間と共に増加する。第２の試験が満足
されない場合はルーチン40の結果が参照され、このルー
チンが雑音性でない波形を示したならば、参照FHR値が
現在の値として使用される。但し、参照値は所定数のFH
R計算サイクル以上には維持されないものとする。参照
値は（先に４回以上のサイクルで検出されなかったとい
う条件で）最新に有効化されたFHR値の参照値であり、
所定数のサイクルはこの値がいつ有効化されたかに依存
し、最後、最後から２番目及び最後から３番目のサイク
ルで有効化された値が夫々３、２及び１サイクルに使用
され得る。
じている可能性があるのでこの値が真であるか否かを決
定するために２部分試験42が実施される。２部分試験
は、夫々240及び40回／分に設定された最大及び最小値
に対してFHR値をチェックする第１の試験を含んでい
る。第１の試験が満足されたなら、現在の値と最後の３
つの有効なFHR値のうちの最も新しい値との間の変化を
試験する第２の試験が実施され、FHR値は前の値の１つ
と異なる所定量よりも大きい場合に拒絶され、該所定量
は前の値の持続時間と共に増加する。第２の試験が満足
されない場合はルーチン40の結果が参照され、このルー
チンが雑音性でない波形を示したならば、参照FHR値が
現在の値として使用される。但し、参照値は所定数のFH
R計算サイクル以上には維持されないものとする。参照
値は（先に４回以上のサイクルで検出されなかったとい
う条件で）最新に有効化されたFHR値の参照値であり、
所定数のサイクルはこの値がいつ有効化されたかに依存
し、最後、最後から２番目及び最後から３番目のサイク
ルで有効化された値が夫々３、２及び１サイクルに使用
され得る。
試験42の結果に依存して、FHR値又は参照値のいずれ
かがFHRバッファに記憶され、あるいはエラーバイトが
記憶される（オペレーション43及び44）。オペレーショ
ン38で決定されたＲピークは真でないかもしれず、ある
いは雑音スパイクに属するかもしれないので、入力バッ
ファの指針を使用して有効なＲピークとロケーションを
示し、該指針はFHR値がFHRバッファに入力されると設定
される。当然のことながらFHR値でなくエラーバイトが
入力される場合には指針は設定されない。
かがFHRバッファに記憶され、あるいはエラーバイトが
記憶される（オペレーション43及び44）。オペレーショ
ン38で決定されたＲピークは真でないかもしれず、ある
いは雑音スパイクに属するかもしれないので、入力バッ
ファの指針を使用して有効なＲピークとロケーションを
示し、該指針はFHR値がFHRバッファに入力されると設定
される。当然のことながらFHR値でなくエラーバイトが
入力される場合には指針は設定されない。
監視の開始時、又は一貫したFHR値を維持することが
できなくなった後、真のFHR値を設定する必要がある。
この目的のためには３つの連続するFHR計算が必要であ
り、値の任意の対の変化は予め設定された範囲に対して
チェックされる。この試験に通るならば、３つの値のう
ち最新の値は真の読み取り値と見なされ、上記第２の有
効化試験の参照値として使用され得る。そうでないなら
ば、参照値が記憶されるときにFHR読取値の一貫性に到
達するまで別のFHR読取値が得られる。
できなくなった後、真のFHR値を設定する必要がある。
この目的のためには３つの連続するFHR計算が必要であ
り、値の任意の対の変化は予め設定された範囲に対して
チェックされる。この試験に通るならば、３つの値のう
ち最新の値は真の読み取り値と見なされ、上記第２の有
効化試験の参照値として使用され得る。そうでないなら
ば、参照値が記憶されるときにFHR読取値の一貫性に到
達するまで別のFHR読取値が得られる。
未処理FECG複合では、Ｐ及びＴ波はしばしば地の雑音
の存在により不良に規定される。本具体例では、一部が
入力バッファのＲより前、一部が後に配置された250個
のサンプルの連続未処理複合（ルーチン40により雑音性
であると分類された複合を除く）で移動平均方法が実施
され、強化された波形を次に処理に提供する。オペレー
ション45では、最新に配置された250個のデータサンプ
ルの各々は250個のサンプルから成る多数の前のセット
の対応するサンプル（Ｒピークに対して）を加算される
が、各種のセットにはアンプルセットの持続時間と共に
減少する重み係数が付与される。従って、時間の経過と
共に各セットの加算値は小さくなる。強化された波形は
重み付け波形の和と見なされ、RAM13に記憶される。FEC
G複合の急激な変化は平均化効果により平滑化され、強
化された波形を著しく歪めることはない。強化されたFE
CGに現れるのは、少なくとも数回の胎児の心拍の間持続
される変化のみである。波形に関するこのアルゴリズム
の効果は、未処理複合の各サンプル点がそれ自体の時間
コヒーレントフィルター、即ち250個のこのようなフィ
ルターを連続的に通過するのと同一であることは知られ
ている。時間コヒーレント波は回収されつつあるサン
プルに対してできるだけ近接した時間関係で雑音から信
号を回収する方法であるが、他の方法を使用してもよ
い。
の存在により不良に規定される。本具体例では、一部が
入力バッファのＲより前、一部が後に配置された250個
のサンプルの連続未処理複合（ルーチン40により雑音性
であると分類された複合を除く）で移動平均方法が実施
され、強化された波形を次に処理に提供する。オペレー
ション45では、最新に配置された250個のデータサンプ
ルの各々は250個のサンプルから成る多数の前のセット
の対応するサンプル（Ｒピークに対して）を加算される
が、各種のセットにはアンプルセットの持続時間と共に
減少する重み係数が付与される。従って、時間の経過と
共に各セットの加算値は小さくなる。強化された波形は
重み付け波形の和と見なされ、RAM13に記憶される。FEC
G複合の急激な変化は平均化効果により平滑化され、強
化された波形を著しく歪めることはない。強化されたFE
CGに現れるのは、少なくとも数回の胎児の心拍の間持続
される変化のみである。波形に関するこのアルゴリズム
の効果は、未処理複合の各サンプル点がそれ自体の時間
コヒーレントフィルター、即ち250個のこのようなフィ
ルターを連続的に通過するのと同一であることは知られ
ている。時間コヒーレント波は回収されつつあるサン
プルに対してできるだけ近接した時間関係で雑音から信
号を回収する方法であるが、他の方法を使用してもよ
い。
文献C.J.Marvell及びD.I.Kirk著、Journal of Biomed
ical Engineering,1980,Volume 2,July 216−220頁“A
simple software routine for the reproducible proce
ssing of the electrocardiogram"に言及されているよ
うに、波形の客観的評価及び良好な雑音拒絶を含むFECG
波形の線形モデルを形成すると有利である。そこで、オ
ペレーション46はMarvell及びKirkにより文献中に記載
されているように強化波形の記憶サンプルから線形モデ
ルを発生し、その結果、第６図に示すように、モデルは
相互に交差する多数の線形セグメント１′〜14′から構
成される。線の交点は参照点として知られており、参照
点の時間ロケーションはRAM13中のテーブルに記憶され
る。一方、該交点はまず許容可能な範囲にあるかどうか
をチェックされ、もしそうでないならばエラーバイトが
記憶される。
ical Engineering,1980,Volume 2,July 216−220頁“A
simple software routine for the reproducible proce
ssing of the electrocardiogram"に言及されているよ
うに、波形の客観的評価及び良好な雑音拒絶を含むFECG
波形の線形モデルを形成すると有利である。そこで、オ
ペレーション46はMarvell及びKirkにより文献中に記載
されているように強化波形の記憶サンプルから線形モデ
ルを発生し、その結果、第６図に示すように、モデルは
相互に交差する多数の線形セグメント１′〜14′から構
成される。線の交点は参照点として知られており、参照
点の時間ロケーションはRAM13中のテーブルに記憶され
る。一方、該交点はまず許容可能な範囲にあるかどうか
をチェックされ、もしそうでないならばエラーバイトが
記憶される。
このモデルを使用すると、Ｐ−Ｒ間隔を含む種々のパ
ラメーターが誘導され得る。Ｐ−Ｒ間隔は第７図に示す
ルーチン47により誘導される。オペレーション46で記憶
されたようなＰ及びＲの時間ロケーションが有効である
かあるいはエラーバイトを含んでいるかどうかを決定す
るために試験51が実施される。無効な場合にはオペレー
ション52でエラーバイトがＰ−Ｒバッファに記憶される
が、有効な場合にはオペレーション53で線２′及び３′
の交点の参照点の時間ロケーションを線７′及び８′の
交点の参照点の時間ロケーションから控除することによ
りＰ−Ｒ間隔が計算される。試験54により示されるよう
にＰ−Ｒバッファが前の有効なＰ−Ｒ値を含んでいるな
ら、最後の値は最も新しく保存された値と比較され（オ
ペレーション55）、５％以内であるなら（オペレーショ
ン56）オペレーション57でＰ−Ｒバッファに記憶され
る。試験56がノーであるなら、試験58が実施され、試験
56が既に５回失敗したかどうかをチェックする。もしそ
うであるなら、Ｐ−Ｒ値は有効であるとして許容され、
オペレーション57が実施される。そうでないならばオペ
レーション52でエラーバイトが入力される。
ラメーターが誘導され得る。Ｐ−Ｒ間隔は第７図に示す
ルーチン47により誘導される。オペレーション46で記憶
されたようなＰ及びＲの時間ロケーションが有効である
かあるいはエラーバイトを含んでいるかどうかを決定す
るために試験51が実施される。無効な場合にはオペレー
ション52でエラーバイトがＰ−Ｒバッファに記憶される
が、有効な場合にはオペレーション53で線２′及び３′
の交点の参照点の時間ロケーションを線７′及び８′の
交点の参照点の時間ロケーションから控除することによ
りＰ−Ｒ間隔が計算される。試験54により示されるよう
にＰ−Ｒバッファが前の有効なＰ−Ｒ値を含んでいるな
ら、最後の値は最も新しく保存された値と比較され（オ
ペレーション55）、５％以内であるなら（オペレーショ
ン56）オペレーション57でＰ−Ｒバッファに記憶され
る。試験56がノーであるなら、試験58が実施され、試験
56が既に５回失敗したかどうかをチェックする。もしそ
うであるなら、Ｐ−Ｒ値は有効であるとして許容され、
オペレーション57が実施される。そうでないならばオペ
レーション52でエラーバイトが入力される。
Ｓ−Ｔ高さを誘導する（オペレーション48）ために
は、まずＰ波の始め（即ち第６図の線１′及び２′の交
点）以前の15個のサンプルから出発して強化FECGの10個
のデータ点の平均として等電線の高さが誘導される。Ｓ
−ＴセグメントはＳ波の終了（第６図の線９′及び10′
の交点）及びＴ波の開始（線11′及び12′の交点）後の
短いセグメントであり、Ｓ波ピークに対するＲ波ピーク
の高さRS（ｐ）又はＱ波ピークに対するＲ波ピークRQ
（ｐ）として表される等電線上のこのセグメットの相対
高さは、オペレーション48で計算されるＳ−Ｔセグメン
トの高さである。即ち、Ｓ−Ｔ高さは次の式から百分率
として誘導される。
は、まずＰ波の始め（即ち第６図の線１′及び２′の交
点）以前の15個のサンプルから出発して強化FECGの10個
のデータ点の平均として等電線の高さが誘導される。Ｓ
−ＴセグメントはＳ波の終了（第６図の線９′及び10′
の交点）及びＴ波の開始（線11′及び12′の交点）後の
短いセグメントであり、Ｓ波ピークに対するＲ波ピーク
の高さRS（ｐ）又はＱ波ピークに対するＲ波ピークRQ
（ｐ）として表される等電線上のこのセグメットの相対
高さは、オペレーション48で計算されるＳ−Ｔセグメン
トの高さである。即ち、Ｓ−Ｔ高さは次の式から百分率
として誘導される。
ここでavはＳ−Ｔセグメント振幅の平均であり、Ｓ波
終了後の５データ点で開始する強化FECGの10個のデータ
点の平均として規定され、isoは上述のように計算され
る等電線の高さである。高さの百分率が100％よりも高
いと、Ｓ−Ｔセグメントは等電線よりも上にあり、高さ
が100％未満ならばＳ−Ｔセグメントは等電線よりも下
にある。
終了後の５データ点で開始する強化FECGの10個のデータ
点の平均として規定され、isoは上述のように計算され
る等電線の高さである。高さの百分率が100％よりも高
いと、Ｓ−Ｔセグメントは等電線よりも上にあり、高さ
が100％未満ならばＳ−Ｔセグメントは等電線よりも下
にある。
ルーチン49は先に与えられたｒの式（ピアソン係数と
して表す）に従って伝導指数を計算するが、この場合、
FHR及びＰ−Ｒの平均値の代わりにオペレーション41に
見いだされる強化波形からの値及びオペレーション47の
線形モデルが使用される。係数ｒは最も新しい５分間の
間隔にわたって記憶されたFHR及びＰ−Ｒの値を使用し
て毎秒計算される。従って、各計算で合計300点（Ｎ＝3
00）であり、但し１点のFHR又はＰ−Ｒ値がエラーバイ
トにより示されるように無効であるなら、該点は放棄さ
れ、合計点数が減少する。合計が200未満になると、計
算は完了せず、指標としてエラーバイトが発生される。
第８図はルーチン49をより詳細に示す。伝導指数は測定
及び計算が一旦開始するとすぐに有効にならないので、
伝導指数が計算及び表示される前に待ち時間が必要であ
る。試験60はこの時間の継続のために状態フラグをチェ
ックし、もし満足されるならば５分間の待ち時間61が生
じ、待ち時間が終了すると試験62に続いて状態フラグが
リセットされる（オペレーション63）。試験60でフラグ
がリセットされるなら、（FHRバッファ内の）FHR値及び
Ｐ−Ｒ値の有効性の試験64が実施され、もし有効である
ならばこのような値の対のカウントに１が加えられる
（オペレーション65）。そうでないならばカウントは減
らされ（オペレーション66）、エラーバイトが伝導指数
バッファに入力される（オペレーション67）。オペレー
ション63又は65に続いてFHR又はＰ−Ｒ対の数がチェッ
クされ（試験68）、200よりも大きいならば、伝導指数
は上記のように計算され（オペレーション68）、次いで
FHR及びＰ−Ｒバッファはオペレーション70で更新され
る。
して表す）に従って伝導指数を計算するが、この場合、
FHR及びＰ−Ｒの平均値の代わりにオペレーション41に
見いだされる強化波形からの値及びオペレーション47の
線形モデルが使用される。係数ｒは最も新しい５分間の
間隔にわたって記憶されたFHR及びＰ−Ｒの値を使用し
て毎秒計算される。従って、各計算で合計300点（Ｎ＝3
00）であり、但し１点のFHR又はＰ−Ｒ値がエラーバイ
トにより示されるように無効であるなら、該点は放棄さ
れ、合計点数が減少する。合計が200未満になると、計
算は完了せず、指標としてエラーバイトが発生される。
第８図はルーチン49をより詳細に示す。伝導指数は測定
及び計算が一旦開始するとすぐに有効にならないので、
伝導指数が計算及び表示される前に待ち時間が必要であ
る。試験60はこの時間の継続のために状態フラグをチェ
ックし、もし満足されるならば５分間の待ち時間61が生
じ、待ち時間が終了すると試験62に続いて状態フラグが
リセットされる（オペレーション63）。試験60でフラグ
がリセットされるなら、（FHRバッファ内の）FHR値及び
Ｐ−Ｒ値の有効性の試験64が実施され、もし有効である
ならばこのような値の対のカウントに１が加えられる
（オペレーション65）。そうでないならばカウントは減
らされ（オペレーション66）、エラーバイトが伝導指数
バッファに入力される（オペレーション67）。オペレー
ション63又は65に続いてFHR又はＰ−Ｒ対の数がチェッ
クされ（試験68）、200よりも大きいならば、伝導指数
は上記のように計算され（オペレーション68）、次いで
FHR及びＰ−Ｒバッファはオペレーション70で更新され
る。
相関係数及びＳ−Ｔ高さが誘導されたら、オペレーシ
ョン50（第２図のオペレーション31に等しい）でこれら
の量はオシロスコープに又はプリンタにより、あるいは
その両者に表示される。
ョン50（第２図のオペレーション31に等しい）でこれら
の量はオシロスコープに又はプリンタにより、あるいは
その両者に表示される。
以上、本発明を具体的に説明したが、別の方法でも本
発明を実施できることは理解されよう。例えば他の型の
相関係数及び他の時間間隔にわたって平均化した値を使
用してもよい。上述の一般的に胎児の健康を監視するた
めの方法及び装置を変形してもよい。
発明を実施できることは理解されよう。例えば他の型の
相関係数及び他の時間間隔にわたって平均化した値を使
用してもよい。上述の一般的に胎児の健康を監視するた
めの方法及び装置を変形してもよい。
第１図は本発明の装置のブロック図、第２図は伝導指数
及びＳ−Ｔ高さを決定するために第１図のプロセッサに
より反復的に実施されるアルゴリズムのフローチャー
ト、第３図は強化FECGの一例を示す波形図、第４図は分
娩中に生じ且つ第１図の装置により与えられ得る表示型
の一例として与えられる伝導指数及びＳ−Ｔ高さの再現
図、第5a図及び第5b図は伝導指数及びＳ−Ｔ高さを決定
するための好適な別のアルゴリズムのフローチャート、
第６図はFECGの線形モデル、第７図及び第８図はＰ−Ｒ
間隔及び伝導指数を誘導するための第5b図のルーチンの
フローチャートである。 ８……分離増幅器、９……先入れ先出し方式メモリ、10
……頭皮電極、11……アナログディジタル変換器、12…
…プロセッサ、13……ランダムアクセスメモリ、14……
リードオンメモリ、15……データバス、16……アドレス
バス、17……集積グラフィック回路、19……ビジュアル
ディスプレイユニット。
及びＳ−Ｔ高さを決定するために第１図のプロセッサに
より反復的に実施されるアルゴリズムのフローチャー
ト、第３図は強化FECGの一例を示す波形図、第４図は分
娩中に生じ且つ第１図の装置により与えられ得る表示型
の一例として与えられる伝導指数及びＳ−Ｔ高さの再現
図、第5a図及び第5b図は伝導指数及びＳ−Ｔ高さを決定
するための好適な別のアルゴリズムのフローチャート、
第６図はFECGの線形モデル、第７図及び第８図はＰ−Ｒ
間隔及び伝導指数を誘導するための第5b図のルーチンの
フローチャートである。 ８……分離増幅器、９……先入れ先出し方式メモリ、10
……頭皮電極、11……アナログディジタル変換器、12…
…プロセッサ、13……ランダムアクセスメモリ、14……
リードオンメモリ、15……データバス、16……アドレス
バス、17……集積グラフィック回路、19……ビジュアル
ディスプレイユニット。
フロントページの続き (72)発明者 ヘンリー・マリ イギリス国、ノツテインガムシヤー・エ ヌ・ジー・16・２・ダブリユ・ビー、ギ ルトブルツク、グランターム・クロウ ズ・２ (56)参考文献 特開 昭61−13934（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−24875（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭46−29680（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (24)
- 【請求項１】分娩中の胎児の健康を監視するための装置
であって、胎児の心臓のＰ−Ｒ間隔を表す信号を反復的
に誘導するための手段、胎児の心拍数を表す信号を反復
的に誘導するための手段、及び胎児の健康の指標を提供
するべく、Ｐ−Ｒ間隔と胎児の心拍数又は胎児の心臓の
運動の反復周期との変化の方向の関係の指標を提供する
ための手段を備える装置。 - 【請求項２】該手段が動作中に胎児の心電図のＳ−Ｔ間
隔の高さを表す信号を反復的に得るように構成されてい
る請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】該手段が等電線上のＳ−Ｔ間隔の高さを決
定するように構成されており、該手段が胎児の心電図を
表すディジタルサンプルから、該サンプルにより表され
る現在の胎児の心電図サイクルに先行する胎児の心電図
サイクルのＴ波の終わりと、同様に該サンプルにより表
される現在のサイクルのＰ波の始めとの間の間隔にわた
って等電線を計算するように構成されている請求項２に
記載の装置。 - 【請求項４】該手段が動作中にＰ−Ｒ間隔と胎児の心拍
数又は胎児の心臓の反復周期との相関の指標を反復的に
誘導し、相関の符号が該関係の指標を与えるように構成
されている請求項１に記載の装置。 - 【請求項５】該手段がＰ−Ｒ間隔を表す値及び胎児の心
拍数を表す値からピアソン相関関係を誘導する請求項４
に記載の装置。 - 【請求項６】該Ｐ−Ｒ値及び胎児の心拍数の値が、ピア
ソン関数を誘導するべくＰ−Ｒ間隔を表す値及び胎児の
心拍数の値として使用される以前に40〜80秒の範囲の所
定の時間間隔にわたって平均化される請求項５に記載の
装置。 - 【請求項７】該平均値の各々を８〜12の範囲の所定数使
用してピアソン相関係数を誘導する請求項６に記載の装
置。 - 【請求項８】該手段が胎児の心電図の強化像を提供する
べく胎児の心電図の時間コヒーレントフィルター方法又
は同等の方法を実施するように構成されており、強化像
がＳ−Ｔ間隔の高さを表す信号及び／又は該相関の指標
の誘導に使用される請求項２に記載の装置。 - 【請求項９】該手段が胎児の心電図を表す一連のディジ
タルサンプルセットを受容するように構成されており、
該方法がセットの持続時間と共に減少する重みを有する
複数の最も新しいセットの値を重み付けし、Ｒ波ピーク
に対するセットの対応する値を加算し、強化像を提供す
ることにより連続的に実施される請求項８に記載の装
置。 - 【請求項１０】相関の指標をヒストグラムとして表示す
るための手段を含んでいる請求項４に記載の装置。 - 【請求項１１】該手段が、動作中に胎児の心電図のＳ−
Ｔ間隔の高さを表す信号を反復的に得るように構成され
ており、装置がＳ−Ｔ間隔の該高さを表示するための手
段を含んでいる請求項４に記載の装置。 - 【請求項１２】該手段が、動作中に各胎児の心臓サイク
ルのＲピークが出現する時期を決定し、連続的な検出Ｒ
ピークからFHRを誘導するための整合フィルタアルゴリ
ズムを使用するように構成されている請求項１に記載の
装置。 - 【請求項１３】該手段が、動作中にＲピークに対して配
置された周期的に現われる時間窓を使用してFECGのＰ波
をサンプリングし、得られたサンプルからＰピークを決
定するように構成されている請求項12に記載の装置。 - 【請求項１４】該手段が、動作中にＲピークに対して配
置された周期的に現われる時間窓を使用してFECGのＴ波
をサンプリングし、得られたサンプルからＳ−Ｔセグメ
ントの高さを決定するように構成されている請求項12に
記載の装置。 - 【請求項１５】分娩中の胎児の健康を監視するために、
胎児を計測した波形データをプロセッサによって処理す
る方法であって、胎児の心臓のＰ−Ｒ間隔を表す信号を
反復的に誘導する段階と、胎児の心泊数を表す信号を反
復的に誘導する段階と、胎児の健康の指標を提供するべ
くＲ−Ｒ間隔と胎児の心泊数又は胎児の心臓の運動の反
復周期との変化の方向の関係の指標を提供する段階とを
含む方法。 - 【請求項１６】胎児の心電図のＳ−Ｔ間隔の高さを表す
信号を反復的に得る段階を含む請求項15に記載の方法。 - 【請求項１７】等電線上のＳ−Ｔ間隔の高さを決定し、
胎児の心電図を表すディジタルサンプルから、該サンプ
ルにより表される現在の胎児の心電図サイクルに先行す
る胎児の心電図サイクルのＴ波の終わりと、同様に該サ
ンプルにより表される現在のサイクルのＰ波の始めとの
間の間隔にわたって等電線を決定する請求項16に記載の
方法。 - 【請求項１８】動作中に、Ｐ−Ｒ間隔と胎児の心拍数又
は胎児の心臓の反復周期との間の相関の指標を反復的に
誘導し、相関の符号が該関係の指標を与える請求項15に
記載の方法。 - 【請求項１９】Ｐ−Ｒ間隔を表す値及び胎児の心拍数を
表す値からピアソン相関係数を誘導する請求項18に記載
の方法。 - 【請求項２０】該手段が胎児の心電図の強化像を提供す
るべく胎児の心電図の値の時間コヒーレントフィルター
方法又は同等の方法を実施するように構成されており、
強化像が該相関の誘導で使用される請求項18に記載の方
法。 - 【請求項２１】胎児の心電図を表す一連のディジタルサ
ンプルセットが受け取られ、該方法がセットの持続時間
と取に減少する重みを有する複数の最も新しいセットの
値を重み付けし、Ｒ波ピークに共するセットの対応値を
加算し、強化像を提供することにより連続的に実施され
る請求項20に記載の方法。 - 【請求項２２】相関の指標をヒストグラムとして表示す
る段階を含む請求項18に記載の方法。 - 【請求項２３】該Ｓ−Ｔ間隔の高さを表示する段階を含
む請求項16に記載の方法。 - 【請求項２４】各胎児の心臓サイクルのＲピークが出現
する時期を決定し、連続的な検出ＲピークからFHRを誘
導するための整合フィルタアルゴリズムを使用する請求
項15に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB878722899A GB8722899D0 (en) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | Fetal monitoring during labour |
| GB8722899 | 1987-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01110344A JPH01110344A (ja) | 1989-04-27 |
| JP2618020B2 true JP2618020B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=10624555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63245879A Expired - Lifetime JP2618020B2 (ja) | 1987-09-30 | 1988-09-29 | 分娩中の胎児の監視 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4951680A (ja) |
| EP (1) | EP0310349B1 (ja) |
| JP (1) | JP2618020B2 (ja) |
| DE (1) | DE3889052T2 (ja) |
| GB (2) | GB8722899D0 (ja) |
Families Citing this family (49)
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| RU2144211C1 (ru) * | 1991-03-07 | 2000-01-10 | Мэсимо Корпорейшн | Устройство и способ обработки сигналов |
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