JPH0553492B2

JPH0553492B2 -

Info

Publication number: JPH0553492B2
Application number: JP62022935A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ikeda
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1987-02-03
Filing date: 1987-02-03
Publication date: 1993-08-10
Also published as: JPS63192420A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、胎児監視装置に関し、特に該装置に
おけるデータ記録の改良に関する。

［従来の技術］胎児の監視での胎児心拍検出は、大きく分けて
外測法と内測法に分けられる。

外測法には、：胎児心音法、：超音波ドプ
ラ法、：母体腹壁誘導胎児心電があり、内測法には、：直接児頭誘導胎児心電があ
る。このうちNST（NON STRESS TEST）時
に良好に検出できるのが、超音波ドプラ法であ
る。つぎに可と言えるのが、胎児心音法であり、
もつとも悪いのが、母体腹壁誘導胎児心電であ
る。なお、内測法の直接児頭誘導胎児心電は、ス
パイラル状の電極を直接児頭に刺す必要があるた
め、破水か、または破膜しなければならない条件
があるため、分娩前では使用できない。そこで、
NST中の胎児監視としては、外測法による胎児
心拍数がモニタが、無侵襲、かつ実時間で胎児の
活動状況を把握するよい方法とされている。

又、ハイリスクなときは、侵襲的な方法を用い
る。その活動状況を把握するため、記録計併用す
ることでバツチ処理ができる。

ところで、従来の胎児監視装置の多くは、記録
系がペン等のアナログ計で、曲線しか記録できな
かつた。従来例で、一部の装置（例えば、特開昭
58−143735、61−41442、55−10985、更に、
COROMETRICS MEDICAL SYSTEMS、
INC.（AMERICAN HOME PRODUCTS）製の
model 115）では、サーマルヘツド等のデジタル
記録系で、文字まで記録できるものがあるが、こ
れらも、時間軸に沿つて、心拍数の変化を記録し
ているものに過ぎない。

ところが、曲線による記録ではデータの密度が
不足するので、心拍数の変化をバツチ処理して、
胎児の活動の記録としていた。しかし、胎児若し
くは母体に何等かの変化異常があつてから、バツ
チ処理したのでは、手間がかかり過ぎ、好ましく
ない。そこで、現場では、胎児監視のため、分娩
中に、胎児心拍数、陣痛周期、陣痛収縮時間など
を定期的に看護婦等が記録、作図している。ま
た、必要に応じて、ペン等で記録された胎児心拍
数曲線から目視で平均心拍数等を求めているのが
実情である。

一方、１回のNSTは、約60分間かかり、３
cm／分の記録速度で、記録紙が約1.8ｍ、1.5cm／
分で約0.9ｍの長さとなる。このような長い記録
結果を読み直し、イベントマークと胎児心拍数曲
線の山、または谷との時間差と、その山の高さ、
または谷の深さの関係を、全ての記録されたデー
タについて行い、NSTの所見を得る。この様な
作業は、煩雑であり、また個人差を伴うものであ
る。

［発明が解決しようとする問題点］このように、実際は判断すべき膨大なデータが
あるのに関わらず、その処理を個人に委ね、しか
も、イザというときには、その処理すら行なうこ
とができなくなるというのも、次の点に問題点が
あると考えられる。１つには、心拍信号から正確
な心拍数等のデータを得ることが極めて大掛りな
装置を必要としていたために、従来の胎児監視装
置ではせいぜい、心拍数の時間変化を記録すると
いう程度の発想しか生まれて来なかつたこと、従
つて、第２に、得られた心拍数等のデータを、一
見するだけで胎児監視に必要な情報が得られるよ
うな形に加工するという発想はでてこなかつたの
である。

そこで、本発明の目的は、胎児及び／若しくは
母体に関する大量の情報を情報処理して時間軸を
捨象した形で処理結果を可視出力し、それによつ
て、胎児及び／若しくは母体の状態が一読若しく
は一瞥できるために、胎児の監視が適切に行なう
ことのできる胎児監視装置を提供するものであ
る。

［問題点を解決するための手段及び作用］上記課題を達成するための本発明の構成は、胎
児の心拍を表わす心拍信号をデジタルデータに変
換して入力する第１の入力手段と、入力された前
記心拍数データを時間順に記憶する第１の記憶手
段と、母体の状態を表わす母体状態信号をデジタ
ルデータに変換して入力する第２の入力手段と、
入力された前記母体状態データとを時間順に記憶
する第２の記憶手段と、前記心拍数データの各々
の発生時刻と母体状態の各々の発生時刻とに基づ
いて両者のデータを互いに関連付ける手段と、前
記関連付けられた前記心拍数データと母体状態デ
ータとに基づいて二次元の相関関係を表わす情報
を演算する演算手段と、上記２つのデータの相関
関係を、時間を捨象した二次元形式で可視出力す
る出力手段とを備えたことを特徴とする。

かかる構成の胎児監視装置によれば、本来的に
関連性のある胎児の心拍データと母体状態データ
という２つのデータは、たがいの関連性を保存さ
れた形態で、しかも時間を捨象されて可視的に表
示される。

［実施例］以下添付図面を参照しつつ、実施例に係る胎児
監視装置を詳細に説明する。

＜実施例の外観＞第１図は実施例の胎児監視装置１の平面図及び
右側面図である。第１図について説明すると、３
はサーマルラインヘツドを備えた印刷部、２は印
刷部３によりサーマル印刷された記録紙が、図面
右から左にフイードされる載置台である。尚、記
録紙は胎児監視装置１内部の折り畳み紙またはロ
ール紙（不図示）から供給される。

４は心拍数を表示するアレイ上に配設された
LED表示部、９は校正スイツチである。このス
イツチ９を押すと、印刷部３の印刷を校正するた
めの校正機能を開始する。

５，６，７，８は胎児監視装置１の主要な４つ
の機能を開始するためのスイツチであつて、その
４つの機能とは、スイツチの順に、後述のNST
図を得るための機能、サマリーを得るための機
能、心拍数の度数図を得る機能、心拍数等の経過
図を得るための機能である。

１０，１１は記録紙の紙送り速度を切り替える
スイツチである。１２は紙送りスイツチである。
１３は陣痛強度を表示するアレイ状のLED表示
部であり、１４はそのゼロ設定を行うためのスイ
ツチ、１５は記録紙が無くなつたことを示す
LED表示部である。

１６は胎児が異常状態に陥つたことを示す警報
LED、１７は胎児が注意状態にあることを表示
する注意LEDである。尚、本実施例では、これ
らの警報の他に、第１図には不図示（第３図の１
２１）であるが、胎児心拍音を出力するスピーカ
が装置底面に設けられている。そして、このスピ
ーカ１２１の音量は音量調節スイツチ１９によつ
て調節される。この調節スイツチ１９が動かすと
第３図のボリユーム１３４の抵抗値が調整され
る。尚、このスピーカ音は、第１図には不図示で
あるが、装置背面に設けられたボリユーム（第３
図のボリユーム１３３）によつてプリセツト可能
となつている。上記２つのボリユームに設定され
た音量セツト値は、注意機能が動作しているとき
は、セツト値の大きい方が優先されるようになつ
ている。

１８は心拍数を表示する７セグメントのLED
表示部、そして、２０，２２は夫々陣痛周期、陣
痛収縮時間を表示する７セグメントのLED表示
部である。２１は陣痛強度信号検出回路（第５Ｂ
図）の感度を調節する調節スイツチである。この
調節は第５Ｂ図のVR１７６の抵抗値を可変にす
ることによつてなされる。

２３は、本装置のバツフア（第３図CPU１０
０内のRAM）に記憶された心拍数、陣痛強度を
記録紙上に時間変化として出力することを指示す
る記憶再生スイツチであつて、任意のときに、バ
ツフア内のデータを紙上記録が可能である。心拍
数、陣痛強度を上記バツフア内に格納する事は自
動的に行なわれる。尚、このバツフアには容量の
制限（最大、約40分間）があり、最後に記録紙上
に記録した以後のデータが、最大40分を限度とし
て記憶され、それ以降のデータが入つてくると、
古いデータは消されて新しいデータが書込まれる
ようになつている。２４は、現在の心拍数、陣痛
強度等を連続的に紙上に記録することを指示する
連続記録スイツチである。

第２図は本胎児監視装置１の正面図である。２
５は時刻を設定するスイツチである。２６は校正
用のボリユームであつて、校正方法は、スイツチ
８を押して内部で160BPMの基準心拍信号を発生
させながら、印字部３の印刷で160BPMの高さの
直線が印刷されるように、この校正ボリユーム２
６を調整する。３１は陣痛強度の零設定を行なう
ボリユームである。

２７は電源スイツチ、２８，２９，３０は入力
端子であつて、並んだ順に、心拍ドプラー信号入
力端子、陣痛強度信号入力端子、イベントマーカ
信号入力端子である。

＜実施例の主な機能＞本装置の主な機能は、その概略を既に説明した
が、新ためて列挙すると：：サマリー図（第６図）の出力機能（スイツチ
６を押す）。

：NST図（第７図）の出力機能（スイツチ５
を押す）。

：心拍数度数図（第８図）の出力機能（スイツ
チ７を押す）。

：分娩経過図（第９図）の出力機能（スイツチ
８を押す）。

：現在の心拍数／陣痛強度の印刷機能（スイツ
チ２４を押す）。

：二段階警告機能（音、色の夫々について）。

：記憶データの再生機能（スイツチ２３を押
す）。

：心拍数、陣痛周期及び陣痛収縮時間の表示機
能（LED２０，２２）。

：外部装置との、データ通信及びデータインタ
ーフエース機能。特に、双胎監視機能。

：強力なデータ処理機能（DSP１０３によ
る）。〜の機能はこのデータ処理機能があ
つて始めて機能となる。

〜の機能の他にも、従来の監視装置がもつ
いたものを有していることは言うまでもない。

＜実施例の回路構成＞上記〜の機能を実行するための回路構成を
第３図〜第５Ｂ図に示す。第３図は、本装置のデ
ジタル信号処理を行う部分の回路図であり、第４
図は第３図のうちのDSP１０３部分の詳細回路
図、第５Ａ図、第５Ｂ図はアナログ信号処理部分
の回路図である。

＜アナログ信号処理回路＞先ず、アナログ回路（第５Ａ，Ｂ図）について
説明する。

第５Ａ図は、心拍数を超音波を使つて測定する
ためのアナログ信号処理回路である。この回路の
出力は、内部心拍信号と、心拍音であり（同期信
号は本実施例では不使用）、これらの２つの信号
は第３図のデジタル回路に入力される。送信部１
５０から、超音波が胎児の心臓に向けて発信され
る。心臓で反射された心拍ドプラー信号は受信部
１５２に受信され、高周波検波され（１５３）、
１５４で増幅され、１５５でAGCを掛けられ、
１５６で、その信号のエンベロープ（包絡線）を
検出され、内部心拍信号となる。「内部」なる言
葉の意味は本装置「内部」で使われる信号という
事であり、このようにしたのも、本実施例の胎児
監視装置は、特に双胎監視用に、もう一台の実施
置監視装置と接続され、その外部の胎児監視装置
に出力される信号と区別するためである。１５４
からの心拍音は、適当に増幅された後、スピーカ
（第３図の１２１）から音響出力される。

第５Ｂ図は、陣痛強度信号を得るための回路で
ある。陣痛強度は、応力歪センサを妊婦の腹に巻
いて、妊婦が息んだときのセンサが検知した歪を
陣痛強度として取り出すものである。これらは周
知であるので、その詳細な説明は省くが、ゼロセ
ツトは、陣痛強度“０”の校正を行うもので、こ
の校正は感度調整スイツチ２１を調整すると、ボ
リユーム１７６の抵抗値が変化する。この陣痛強
度信号についても、「内部」信号と「外部」信号
がある。

＜デジタル信号処理＞デジタル信号処理は主に、第３，４図の回路に
て成される。

デジタル信号処理について、第３図の回路図を
用いて説明する。この回路の主な校正要素は：：実施例装置全体の制御を司どるメインの
CPU１００と、：前記内部心拍信号から心拍数を検出する
DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSOR）１
０３と、内部陣痛強度信号をアナログ−デジタ
ル変換するＡ／Ｄ変換部１０２と、：種々のスイツチの状態を入力するPPI
（PROGRAMMABLE PERIPHERAL
INTERFACE）１３２と、：LED表示器１８，２０，２２を駆動するた
めのPPI１０４と、：LED表示器４，１３を駆動するPPI１０５
と、：サーマルプリタ部１１３と駆動制御するプリ
ンタコントロール１１２と、経過図、NST図
等のための最大12時間分の印刷データを記憶す
るFIFO（先入れ先出しメモリ）１２２と、：１１７ａ〜１１７ｇ等の送受信回路からなる
外部インターフエースと、：警報音を出すスピーカ１２１と、：警告LED１２５表示のためPPI１２４等から
なる。

メインのCPU１００は、米国モトローラ社の
マイクロプロセサ68B09と、32KバイトのRAM
と、後述するようなプログラムを内蔵するROM
等を内蔵する。

LED表示は、心拍数、陣痛強度、陣痛収縮時
間等については、１デジツトが７セグメントの
LED１０７によりなされ、心拍数、陣痛強度に
ついては、アナログ視覚的に表示するために、線
形状に並べたLED１１１によりなされる。紙送
り速度の表示、用紙切れの表示はPPI１３２によ
りなされる。

又、CPU１００は、周期的にMPX（マルチプ
レクサ）１３０をスキヤンし、ボリユーム１３
３，１３４の抵抗値、内部陣痛強度信号、外部陣
痛強度信号のうちの１つを選択して、Ａ／Ｄ変換
器１３１にＡ／Ｄ変換させ、そのデジタル値を読
みとる。このデジタルの陣痛強度信号は、時間順
に自身の内部バツフアに記憶する。

PPI１３２は、種々のスイツチのオン／オフ状
態を監視し、その変化があると、CPU１００に
割り込みをかけるようにしている。その他の回路
の詳細な説明は、関連する機能の説明中で行なう
こととする。

＜サマリー機能＞このサマリー機能はスイツチ６を押すことによ
り、第６図の如きフオーマツトの印刷を行なうも
のである。この印刷されたフオーム紙上に、出産
した新生児毎に、新生児氏名等のデータを看護婦
等が書込むようにしてある。

＜NST図出力機能＞この機能はスイツチ５を押すことにより開始さ
れる。このNST図とは第７図に示したフオーマ
ツトである。

ここで、NSTとは次のような背景のもとにな
されるテストである。妊娠中の胎児心拍数検査
は、胎児の活動状態を明らかにすると共に、胎児
仮死、その疑い、潜在胎児仮死（non−reactive
な反応）などのハイリスクや胎児の先天性疾患な
どを知る上でのよい手段となる（なお、後者につ
いては、超音波診断などとの併用により確認でき
る）。この有用な検査の一つに、NST（Non−
Stress Test）がある。このNSTは、薬物の
Stressを負荷とせずに、生理的な状態で胎動（イ
ベントマークとして記録される）、自然子宮収縮
等にともなう胎児心拍数等の所見から、胎児が良
好状態（Well−being）にあるか否かを評価する
ものである。すてべの妊婦が対象として、更には
ハイリスクな妊娠を選別することができる。ここ
で、イベントマークとは、妊婦が胎動等を感じた
ときに、妊婦がもつスイツチ等を押すことによ
り、イベントマーク信号としてマーカ入力端子３
０に入力されるものである。

このNSTは、必要に応じて、早ければ妊娠24
週から、遅くとも37週程度から始められる。因
に、23週までは流産、24〜36週の間は早産、37〜
41週の間は正期産、41週以後は過期産となる。そ
の検査時間は40〜60分間であつて、これは一般
に、胎児は約20分ごとに覚醒と睡眠を繰返すこと
に基づく。この理由により、実施例装置１に記憶
格納される心拍数等のデータも、前述したよう
に、最低40分間必要となるのである。

NSTの所見が、：reactiveのとき、又は
：nonreactive→reactiveに変化したときは、
妊婦に対して経過観察NST（１〜２回／週）の処
置がとられ、同様に、：nonreactiveのときは、
NST頻回（２回／日）の処置が取られ、：胎
児仮死の疑いのとき、厳重注意のNST反復処理
が取られ、：胎児仮死のとき、帝王切開の処置
がとられる。妊婦における胎児管理の基本は、い
かに安全に子を娩出させるかであり、胎児に危険
因子を持つたまま、確認もせず分娩させることは
無謀であるからからして、上述したような、分娩
数週間前から胎児の活動状況を検査するNSTが
重要となるのである。

前述したように、１回のNSTは、約60分間か
かり、３cm／分の印字速度で記録紙が約1.8ｍ、
1.5cm／分で約0.9ｍの長さとなる。このダラダラ
と長い記録用紙に書込まれたデータが、従来の医
師が使用可能な唯一の診断の武器であつたこと
は、前述した通りである。本実施例のNST図は、
NSTの診断所見を得るため、従来の長い記録紙
を読み返すという作業を不要なものとするため
に、これらのデータ群を図式化した第７図に示し
たようにものである。

このNST図に出力されるものは、イベントマ
ークの発生時刻と胎児心拍数曲線のピーク（山、
谷等）の発生時刻との時間差と、平均心拍数と胎
児心拍数曲線のピーク値との心拍数差である。こ
れらの時間差と心拍数差とを、CPU１００のバ
ツフア中に記憶されたデータについて、全て拾い
出し、それらの相関関係（分布）を、時間差を横
軸にし、心拍数差を縦軸にして表わしている。

上記イベントマークの時刻と、胎児心拍数曲線
の山、谷等のピークの時刻との時間差を求める方
法としては、次の２方法がある。

方法ａ（第１０Ａ図）：第１０Ａ図に示すように、常に胎児心拍数曲線
の山、または谷を検出しつつ、そのピークを検出
したら、時間の計測を開始し、イベントマークが
発生するたびに、そのイベントマークまでの経過
時間を求めるのである。このように、ピーク発生
後からイベントマークまでの時間を、「プラス」
の時間差（第７図において、横軸のプラス側）と
し、そのイベントマークの時刻から、次の心拍数
のピークまでの時間を「マイナス」の時間差（同
図において、横軸のマイナス側）とする。

方法ｂ（第１０Ｂ図）：第１０Ｂ図に示すように、常にイベントマーク
を検出しつつ、胎児心拍数曲線の山、または谷が
発生するたびに、この山、または谷についての時
間差をもとめる。その他については、方法ａと同
じである。

上記の何れかの方法でも求めた時間差と心拍数
差を、例えば、横軸に時間差、縦軸に心拍数差を
とる。範囲としては、時間差については、イベン
トマークがあつた時刻、及びその時の平均心拍数
を原点とし、プラス時間数分から、マイナス時間
数分〜10分程度までの範囲で記録する。心拍数差
については、減少心拍数で数＋BPMから、増加
心拍数で数＋BPMないし50〜70BPMまである。
これらの、時間差に対する心拍数差を二次元的に
プロツトする事に加えて、プロツト点の表示を複
数通りにする。即ち、胎児心拍数のピークの15秒
以上連続した事を示すマーク（例えば、★）と、
15秒未満の連続を示すマーク（例えば、◎）を使
い分けるのである。これは、胎児のreactiveであ
ることの所見が、一過性頻脈（心拍数の15BPM
以上の増加が連続して15秒以上）が出現したこと
により判定されるので、15BPM増加明示の線と、
15秒以上と15秒未満を区別したマークにより、
reactiveの所見を、NST図よりたやすく得るこ
とができるというわけである。このとき、イベン
トマークが押された回数、15秒以上連続が発生し
た回数、15秒未満連続が発生した回数はこの判断
をより助ける。

尚、第７図にも示すように、NST図中に、
15BPM以上の増加を明示する線を記入すると、
見易い。

さらに、イベントマークが押された回数、胎児
心拍数の山、谷の15秒以上連続が発生した回数、
胎児心拍数の山、谷の15秒未満連続が発生した回
数をNST図作図と共に記入すると、更に有用性
が増す。

こうすることにより、イベントマークと胎児心
拍数曲線の山、または谷との時間差と、その山の
高さ、または谷の深さを、全てについて行う様な
煩雑な作業を簡単に、ばらつきなく行うことがで
きる。また、従来行われなかつたイベントマーク
が押された回数のカウントも簡単に行える。

なお、VARIBILITY及びREACTIVE又は、
NONREACTIVEの判断は医者が行うものとす
る。

＜度数図、経過図＞これらの度数図（第８図）、経過図（第９図）
は、スイツチ７，９を押すことにより得られる。
第９図は、過去12時間の胎児心拍数、陣痛周期、
陣痛収縮時間の15分毎にプロツトしたものであ
り、第８図は、過去２〜７分間の胎児心拍数の度
数分布図、平均心拍数、LTV（LONG TERM
VARIABILITY）をプロツトして印字した図で
ある。

このような図の必要性の背景は、前記の従来技
術の項に示した背景に加えて、次のようなものが
ある。即ち、通常、胎児監視装置は、分娩中の胎
児心拍数、陣痛周期、陣痛収縮時間などのデータ
を常に収集し、記録している。そこで、これらの
データについての時間的処理をほどこせば、看護
婦等が定期的に行つている作業（パルトグラム＝
胎児心拍数、陣痛の周期や収縮時間の変化等をト
レンドグラフにしたもの）の代行となりうるとい
うわけである。一方、サーマルラインヘツド等の
デジタル系記録計は、曲線と共にたやすく図や表
を記録（印字）することができるという技術的背
景もある。

そこで、本実施例では、サーマルラインヘツド
プリンタ３を用いてデータについて時間的処理を
したものを図や表にするものである。

例えば、経過図については、過去12時間の分娩
中の胎児心拍数、陣痛周期、陣痛収縮時間の推移
を表にする。そのとき：胎児心拍数：０分、15分、30分、45分の各時刻
に、過去15分間の算術平均値と標準偏差値の２
倍、または瞬時値を記録する。

陣痛周期：０分、15分、30分、45分の各時刻に、
過去15分間で最後に確認された値を記録する。

陣痛収縮時間：０分、15分、30分、45分の各時刻
に、過去15分間で確認された値を記録する。

又、度数図については、例えば、過去数分間の
胎児心拍数の度数図、平均心拍数、あるいは
LTVを図にする。過去数分間の胎児心拍数が平
坦な部分に対応するデータについて、度数図：上記データをグラフにする平均心拍数：上記データの算術平均値（TO）を
示す LTV(1)：最大値と最小値の差（Max−Min） (2)：標準偏差値の２倍２＊σ (3)：標準偏差値／平均値 σ／TO 等をグラフ上に示す。

ここで、LTVとは、胎児心拍数の時間に対す
る変化を表わす図上で、通常１分間に２〜６回で
肉眼的に認めることができる。比較的穏やかな胎
児心拍数の基線細変動をいう。

かかる経過図により、次のような効果が得られ
る。

：データの質の向上が得られる。

従来は、測定時刻（60分、30分、または15分
毎）の近傍のデータしか採用されなかつたが、
本実施例では前回の測定時刻から今回の測定時
刻までのデータ全体について、処理することに
より、特異なデータを除くことが出来、より客
観的なデータの記録が可能となる。たとえば、
心拍数について言えば、従来は、その時刻の15
秒平均、60秒平均を採用していたが、本実施例
では15分平均、30分平均も可能となる。もちろ
ん、従来通りの15秒平均等も可能である。

：省力化が図れる。

従来は、胎児の時間経過毎に測定が煩雑であ
つた。特に、15分毎の測定ではそうであつた。
例えば、妊婦が陣痛周期が数分から10分程度の
状態にあるときは、ほとんど監視装置のそばを
離れることができなかつた。たとえ、曲線（チ
ヤート）を後から読むとしても、時刻の確認と
読む作業が煩雑であることにはかわりがないか
らである。

又、度数図によれば、次の効果が得られる。

：データの質の向上が得られる。

従来における、胎児心拍数曲線を目視するこ
とによる、平均心拍数やLTVの決定に起因す
る誤差を、本実施例は排除できる。従来では、
個人によるばらつき、見る角度等により、誤差
を持ち込まざるを得なく、また、一部LTVの
算出方法は人の直観（目視）に頼つていたから
である。

本実施例では、過去数分間の胎児心拍数デー
タの直接処理することにより、曲線を目視する
ことによる誤差を排除することができる。ある
いは、一部LTVの算出も可能となる。

：省力化が図れる。

従来では、胎児心拍数曲線に物差しをあて
て、平均心拍数、LTVを読んでおり、あるい
はこれからLTVを計算しており煩雑であつた。
本実施例では、これが全て解決される。

＜双胎監視機能＞双胎監視を行なうためには、第１１図に示すよ
うに、異なる周波数のドプラーローブを有した２
台の胎児監視装置２００，２０１を使用する。一
方の胎児監視装置２００の陣痛強度測定用のプロ
ーブ２０３を妊婦の腹部に装着し、その装置の超
音波ドプラープローブ２０２を一方の胎児の心臓
を向くように配設する。又、この胎児監視装置２
００に入力された妊婦の陣痛強度データを、ケー
ブル２０５を介して、他方の胎児監視装置２０１
に送る。この胎児監視装置２０１では、ドプラー
プローブ２０４を他方の胎児の心臓を指向するよ
うに配設すると共に、胎児監視装置２００から送
られた陣痛強度データを陣痛強度曲線として記録
することにより、その装置内で、陣痛強度に対す
る、もう一方の胎児の胎児心拍数曲線に対応した
信号処理が行える。

このことにより、それぞれの胎児について、個
別に監視することができるとともに、さらに個別
の前記の経過図、度数図、NST図を出力させる
ことにより、診断所見を深めることができる。

第３図において、他の胎児監視装置に対して
は、内部陣痛強度信号がドライバ回路１１７ｇを
経て出力される。又、他の胎児監視装置からは、
レシーバ回路１１７ｂを経て入力される。これら
の外部インターフエース端子は、第１図におい
て、背面になる位置に設けられる。

双胎は、約152例に１例程度の確率であるもの
の、分娩自体が異常になることが多く、胎児仮
死、新生児仮死などになりやすい。この程度の頻
度では、異なる周波数のドプラープルーブを有し
た１台の胎児監視装置は、コストパフオーマンス
が悪いため、また、心電を併用する方法もなかな
か使用しづらい面があるため、２台併用が妥当な
ところである。

そこで、本実施例によると、２台の胎児監視装
置を使用するが、独立して各々の胎児を監視する
ことができる。

＜警告機能＞通常の胎児監視装置では、超音波のドプラー効
果による胎児心拍音をモニタすることができる。
この胎児心拍音により胎児の活動状態をある程度
知ることができる。本実施例では、警報の閾値を
三値で判断する。即ち、この三値を、「正常」、
「異常に近い」、また「異常」とし、この「異常に
近い」を「注意」とする。「注意」は警報と異な
る内容としてやれば、いきなりということもな
く、また時間の経過状態もある程度解る。そこ
で、たとえば、100BPM以下、または180BPM以
上を「警報」、101〜119BPM、または161〜
179BPMを「注意」、120〜160BPMを「正常」と
する。

第１図の実施例では、警報、注意共に、警報表
示部１６、注意表示部１７による視覚によるもの
と共に、スピーカ１２１からの音によるものがあ
る。即ち、「注意」状態になると、１７が点灯す
ると共に、スピーカ１２１から注意音が発せられ
る。更に異常状態になると、警報表示部１６が点
灯すると共に、スピーカ１２１からは、「注意」
とは異なる音が発せられる。更に、第１図実施例
では、警報を発するような状況に近づくに従つ
て、胎児心拍音をモニタする重要性はより増すこ
とに鑑みて、「注意」の音を予め（プリ）設定さ
れた音量の胎児心拍音とするようにしている。

正常のときは、マニユアル設定（正面の音量調
節スイツチ１９とボリユーム１３４による）によ
る音量が聞こえる。胎児の状態が少し悪くなり、
心拍数が低下し119BPMを割ると、プリ設定され
た音量（ボリユーム１３３の調整による）、また
はボリユーム１３４によりマニユアル設定された
音量のいずれか大きい方の音量（おおむね、プリ
設定された音量）が聞こえる。この音は、警報音
のように耳ざわりでなく、むしろ胎児の活動状況
を教えてくれる。そして、さらに胎児の状態が悪
化したとき、警報音が加わり、胎児の活動状況の
推移もモニタできる。

上記２つのボリユームの抵抗値の大小は、
CPU１００が定期的に、MPX１３０をスキヤン
することにより、判断できる。CPU１００は、
大きい方の抵抗値をもつボリユームを決定する
と、小さい方のボリユームを不能にする。ボリユ
ーム１３３，１３４は増幅回路１２０内にあるの
で、MPX１１８を経由してきた心拍音は設定さ
れた音量で増幅されて聞える。MPX１１８は、
この装置内で発生された内部心拍音と、他の装置
から送られてきた外部心拍音（受信回路１１７ｆ
を経由）とを、CPU１００の指示により選別す
るためにある。アラーム音発生回路１１９は、心
拍数から、「注意」状態、「警報」状態、正常状態
等を判別して、その「注意」、「警報」の２つの状
態に対応する音質の音を発生する。

尚、警報の音を予め（プリ）設定された音量の
胎児心拍音とする別な実施例としては、警報を二
値で行う場合もありうる。

又、表示部１６，１７（第１図）における表示
パターンを、第１２図のように、線状のLEDを
並べたもので設定してもよい。この場合、１０
５，１０９，１１０，１１１等と同じように、回
路を構成すればよい。

＜外部通信／インターフエース機能＞本実施例の胎児監視装置は、心拍信号、心拍
音、陣痛強度信号等は全て、外部の他の胎児監視
装置に送ることができると共に、他の胎児監視装
置からの上記３つの信号を自分自身が受信して処
理できるようになつている。

内部心拍音は、送信回路１１７ｄを介して送信
され、外部心拍音は受信回路１１７ｆを経て入力
される。内部心拍信号は、送信回路１１７ａを介
して送信され、外部心拍信号は受信回路１１７ｅ
を経て入力される。内部陣痛強度信号は、送信回
路１１７ｇを介して送信され、外部陣痛強度信号
は受信回路１１７ｂを経て入力される。

ここで、外部に心拍信号を出力する場合、
CPU１００は、心拍数に対応する時間データを、
PIT（PROGRAMMABLE INTERVAL
TIMER）１１４に送り、心拍数をデユーテイ比
に変換し、それをＤ／Ａに変換して、１１７ａか
ら出力している。

又、心拍、陣痛強度以外のデータ（例えば、母
体温度、子宮口開大度、最高／最低血圧値等）を
も、心拍、陣痛強度と共に、外部から入力し、又
外部の装置（例えば、CRT装置等）に出力する
ための、インターフエース１１７ｃが設けられて
いる。この１１７ｃは双方向性の送受信回路で、
この回路を通るデータはCPU１００から
USART UNIVERSEL SYNCHRONOUS
ASYNCHRONOUS RECEIVER
TRANSMITTER１１６へのデータである。こ
のようにするのも、本胎児監視装置によつて得ら
れた心拍数、陣痛強度等を他のデータと共に、例
えばCRT装置等に、色分けして表示すること等
に応用できるからである。

＜DSP＞ DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSOR）１
０３は、心拍信号のデータ処理の中核を占める処
理装置である。心拍信号は周期性の信号であり、
通常ノイズにうもれている。周期性の信号中か
ら、ノイズに強く、精度を高く心拍数を求めるに
は、通常大量のデータ処理が必要である。本実施
例では、自己相関関数の手法を用いて、心拍数を
演算する。この自己相関関数の手法に従つて、本
実施例では、0.5拍程度の分解能を得るために、
３ｍｓのサンプリングレートでデータを入力し、
精度良くするために、過去数拍分のデータをデー
タ処理の対象にする。

さて、この自己相関関数方によるデータ処理
は、従来は、少なくともミニコンピユータ程度の
処理装置が必要であつた。本実施例の胎児監視装
置は、データ処理に米国TEXAS
INSTRUMENT社製のデジタル信号プロセサ
TMS32010を用いており、このために、装置の小
型化と、大量のデータ処理が両立した。この
DSP１０３の詳細を第４図に示す。第４図によ
ると、自己相関法による心拍数の演算プログラム
はROM１４２中に格納され、計算に使われる中
間的なデータはSRAM１４０，１４２に蓄えら
れる。計算結果の心拍数は共通RAM１４３に蓄
えられる。この共通RAM１４３は書込み優先の
メモリで、CPU１００は適宜心拍数を共通RAM
１４３読出す。

第１３図に、このDSP１０３による制御手順
の概略を示す。尚、第１３図のステツプS1で、
一拍毎の心拍数を求めると、Ａ／Ｄ変換部１０２
を再スタートする。

＜CPU１００による制御手順＞第１４図〜第２０図は、上述した度数図、
NST図、経過図等を出力する制御に係る、CPU
１００（マイクロプロセサ68B09）による制御手
順である。

第１４図は、CPU１００内のバツフアに時系
列で記憶（ステツプS12）された心拍数データ、
陣痛強度データ等について、押されたスイツチに
従つて（ステツプS18、22、26）、度数図、NST
図、経過図等を出力するメインルーチンである。
ステツプS14等に示したサブルーチンは第１５図
以降に示す。

経過図のための前処理第１５図で、ステツプS30で、15分間の心拍数
を加算する。ステツプS32では、この15分間の総
心拍数から、１分間の平均心拍数を算出する。ス
テツプS34で、陣痛強度信号についてのピーク間
の時間間隔を計算する。ステツプS36では、ステ
ツプS34で求めた時間間隔（陣痛周期）が、０
分、15分、30分、45分のいずれの時刻に最も近い
かを確定する。こうして、その時間帯での陣痛周
期が確定する。次に、ステツプS38で、陣痛強度
のピークについて、その幅を算出する。ステツプ
S40で、ステツプS36の場合と同じく、この幅が
いずれの時間帯に最も近いかを決定し、陣痛収縮
時間を確定する。ステツプS42では、上記求めた
平均心拍数等を、12時間分の容量をもつ、FIFO
１２２に格納する。こうして、経過図のための前
処理が終了する。第１４図のメチンルーチンで
は、心拍数が求められる毎に、この前処理が行な
われ、その結果がFIFO１２２に書込まれるので、
経過図出力指示のスイツチ８が押されると、ステ
ツプS50（第１６図）で、この押された時刻から
過去12時間分の平均心拍数、陣痛強度周期、収縮
時間等をプリンタ３から記録紙上に出力される。

度数図の処理（第１７図）スイツチ７が押されると、ステツプS52で、押
された時刻での１分間の平均心拍数（TO）を求
める。これは、押された時刻から過去１〜５分間
の心拍数についての平均値である。次にステツプ
S54で、過去数分間（例えば、５分間）の全ての
心拍数データについて、50BPM〜210BPMの範
囲で、例えば2BPMの区間毎に度数を求める。ス
テツプS56で、度数の分布判定を行なう。これ
は、標準偏差等を求めるために、無効なデータを
排除するためである。分布が一様であれば、ステ
ツプS56で、最大値と最小値の差、標準偏差の２
倍値（2σ）、標準偏差を平均値で除したもの
（σ／TO）等を演算する。この場合、特に、度
数の少ない区間についてはノイズ処理を行なう。
ステツプS58では、上記求めた数値をFIFO１２
２に出力し印字を行なう。

NST図のための処理第１８図は、NST図のための前処理のための
フローチヤートであり、特に前述の方法ａに係る
ものである。ステツプS60で、CPU１００のバツ
フアに格納された心拍数について、時間順にサー
チして、ピークを検出する。ステツプS62でピー
クを検出すると、ステツプS64で、このピーク時
刻を基準にして、過去又は未来における最近のイ
ベントマークの有無を調べる。

もし、イベントマークがあれば、ステツプS66
で、上記ピークの時間幅を求める。そして、ステ
ツプS68で、上記基準時刻からイベントマークま
での時間差を算出する。この場合、ピークを基準
としたとき、イベントマークが遅れたときの時間
差を符号「プラス」とし、イベントマークが早い
ときを符号「マイナス」とする。次に、ステツプ
S70で、基準心拍数（ベースライン）からピーク
（山若しくは谷）値までの心拍数差を算出する。

上記ステツプS60〜ステツプS70までの処理は、
スイツチ５が押されるまでメインルーチンで繰り
返され、この処理により次々と、時間差、心拍数
差等が算出されていく。

スイツチ５が押されたのならば、メインルーチ
ンからステツプS80へ進み、時間差を横軸に、心
拍数差を縦軸にして、NST図としてプロツト印
刷される。

第２０図は、前述の方法ｂに係るものである。
第１８図に示したフローチヤートとの差は、イベ
ントマークの発生を探し、イベントマーク発生時
刻を基準時刻として、この基準時刻と心拍数のピ
ークとの時間差を産出する。この方法ｂに係るフ
ローチヤートは前記第１８図の場合と異なり、時
間差値の符号が逆になる。

第１図に示した胎児監視装置は、前述の方法ａ
に係る時間差算出アルゴリズムを採用したもので
あるが、NST図出力指示スイツチであるスイツ
チ５を２種類にして、その２つのスイツチを押し
分けることにより、方法ａ、方法ｂに係るアルゴ
リズムを使い分けるようにしてもよい。

［発明の効果］以上説明したように本発明の胎児監視装置によ
れば、胎児及び／若しくは母体に関する大量の情
報を情報処理して時間軸を捨象した形で処理結果
を可視出力することができる。監視者は、それに
よつて、胎児及び／若しくは母体の状態が一読若
しくは一瞥できるために、胎児の監視が適切に行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は実施例に係る胎児監視
装置の平面図及び右側面図、第２図は実施例に係
る胎児監視装置の正面図、第３図は実施例に係る
胎児監視装置のデジタル信号処理回路の回路図、
第４図はDSPの詳細回路図、第５Ａ図、第５Ｂ
図は夫々、心拍信号及び陣痛強度信号を検出する
ためのアナログ信号処理回路の回路図、第６図〜
第９図は、実施例の装置により出力される胎児監
視図のフオーマツトを示す図、第１０Ａ図、第１
０Ｂ図は夫々、NSTにおける時間差を求めるア
ルゴリズムを説明する図、第１１図は双胎監視の
ために２台の胎児監視装置を接続するときの状態
を説明する図、第１２図は警報の変形例を説明す
る図、第１３図〜第２０図は実施例の制御に係る
制御手順のフローチヤートである。図中、１……胎児監視装置、２……記録紙載置
台、３……サーマルプリンタ、４……心拍数表示
LED、５……NST図出力スイツチ、６……サマ
リー図出力スイツチ、７……度数図出力スイツ
チ、８……経過図出力スイツチ、９……心拍数表
示校正スイツチ、１０，１１……紙送り速度切換
スイツチ、１２……紙送りスイツチ、１３……陣
痛強度表示LED、１４……陣痛強度零設定スイ
ツチ、１５……用紙切れ表示LED、１６……警
報LED、１７……注意LED、１８……心拍数表
示LED、１９……音量調整スイツチ、２０……
陣痛周期表示LED、２１……陣痛強度感度調整
スイツチ、２２……収縮周期表示LED、２３…
…記憶再生スイツチ、２４……連続記録スイツ
チ、２７……電源スイツチ、２８〜３０……信号
入力端子である。

Claims

【特許請求の範囲】１胎児の心拍を表わす心拍信号をデジタルデー
タに変換して入力する第１の入力手段と、入力された前記心拍数データを時間順に記憶す
る第１の記憶手段と、母体の状態を表わす母体状態信号をデジタルデ
ータに変換して入力する第２の入力手段と、入力された前記母体状態データとを時間順に記
憶する第２の記憶手段と、前記心拍数データの各々の発生時刻と母体状態
の各々の発生時刻とに基づいて両者のデータを互
いに関連付ける手段と、前記関連付けられた前記心拍数データと母体状
態データとに基づいて二次元の相関関係を表わす
情報を演算する演算手段と、上記２つのデータの相関関係を、時間を捨象し
た二次元形式で可視出力する出力手段とを備えた
胎児監視装置。２前記胎児の心拍を表わす心拍信号はドプラー
心拍信号である事を特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の胎児監視装置。３前記母体の状態を表わす信号は陣痛強度信号
である事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載の胎児監視装置。４前記母体の状態を表わす信号は、イベントマ
ーク信号または陣痛強度信号である事を特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載の胎児監視装置。５前記相関関係は、上記心拍数のピーク発生時
と前記イベントマーク信号発生時との時間差と、
上記ピークの心拍数値と前記イベントマーク信号
発生時の心拍数値との心拍数差とで表わされる事
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の胎児
監視装置。