JPS63501196A - 特に分娩用の監視方法および装置ならびにその応用 - Google Patents

特に分娩用の監視方法および装置ならびにその応用

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JPS63501196A JP61504639A JP50463986A JPS63501196A JP S63501196 A JPS63501196 A JP S63501196A JP 61504639 A JP61504639 A JP 61504639A JP 50463986 A JP50463986 A JP 50463986A JP S63501196 A JPS63501196 A JP S63501196A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、動物および人間の分娩を監視する信頼性の高い方法に関する。また本 発明は、前記監視方法を実施する装置に関し、またこの方法およびこの装置を人 や動物の医学に応用することに関する。
本発明は、以下主として動物の分娩に関するものとして述べるが、要すればこれ を改変して人間に使用することを除外するものではない。
効果的な動物品種の開発は、分娩時の外部の助けの必要性と相伴うものである。
即ち、動物の飼育者は注意深く監視して分娩時に自分自身で助けてやるか、ある いは適正時に獣医の助けを呼ぶために、傍らに居てやることができることがほぼ 確実でなければならない。ある場合には、決定的瞬間に際して傍らに居ないため に新生児が死んだり、また時には母親さえ死ぬこともある。この現象による経済 上の負担は、飼育者にとって堪えるには非常に重いことは明らかである。
人間の産科学では、より優秀な人的および物質的資源が採用されるが、しかし、 分娩過程を客観的方法で監視するのを可能にする装置は、恐らく反響診断術のご とき他の技術と共に、大きい潜在的価値がある。
技術水準の要約 殆どの場合、飼育者は自分の動物を主観的方法で監視し、例えば興奮の度合い、 骨盤の形状、尾の位置などの可視的特徴を考慮して、動物が数時間で出産するか どうかを判断する。この診断は出産の数日前から何回も、日夜反復される。
しかし、純粋に主観的な監視を補う監視システムが既に存在している。
書類PR−A−2,413,875に記載されたーシステムは、決定的瞬間を検 出するのを可能にする。即ち、出産過程における羊膜の破裂時の羊水の出現の検 出である。
上記システムは、動物を客観的方法で監視するという利点がある。しかし、二つ の重大な欠点がある。即ち、(1)この装置は腟内型であり、而して動物に不快 感を誘発し、また動物を感染の危険に暴し、また飼育者にとって使用が困難であ る。
(2)この装置は必ずしも信頼できるものではない、というのは、動物の分娩の 多くは、出産前の目立つ程の羊水流出を伴わずに、あるいは流出がシステムによ り検出されずに、生起することは専門家に知られているからである。
腟内作用を持つ他の侵入型技術は、特に特許BE−A−852,331、BE− A−873,572,BE−A−892,016,PR−A−2,218,87 0,PR−A−226,489,PR−A−2,413,875,PR−A−2 ,565,097,EP−A−0,108゜330、およびDB−A−2,41 6,829に記載されている。
分娩に関連した現象を観察することに基づく幾つかの非侵入型技術も既に記載杢 れている。
これらの技術の一部のものは、動物により選択される位置に基づく。これは、例 えば特許DB−C−2,712,845,1O−A−82100952、BE− A−830,885,US−A−4,055,839,NL−B−7,906, 774の場合、基礎になっている。
他の一技術は、排出傾向後の子の存在の検出(PR−A−2,241.239) またハコノ排出傾向自体の検出(US−^−4,232.686゜PR−A−2 ,349,318,PR−A−2,353,225,PR−A−2,514,6 35,CB−A−632,827,BE−A−864,477)に在る。
最後に、Fl?−A−2,389,368は分娩中の発汗の水分を測定し、また BE−A−867,412は普通よりも長い期間に亙る動物の尾の水平度を測定 する。
人間の産科学では、書類tls−A−4,299,233は、液体で満たされた マットまたはクッションにおける音波の測定による体の振動を測定する。勿論、 出産を監視するための音響診断装置もある。
これら総ての技術は、上記書類にも記載された欠点がある。
これらの欠点を要約すると、信頼性が低いこと、装置の設置に多大の労力を必要 とすること、動物の運動に起因する誤警報の危険があること、動物が感じる不快 感の結果動物が例えば擦ることにより装置から逃げようとすること、また一部の 装置は価格が高いことである。
最後に、周知装置の殆どのものは、−品種の動物から他の品種のものに転用する ことが困難であり、動物の種類毎に、また特定の動物毎にさえも特別な改変を必 要とするこ上記したことの結果、および死、負傷その他の価値損失に関連した、 および主観的監視に要する人力の減少に関連した経済上の収量の理由で、動物の 分娩を監視するための方法および装置に対するかなりの要望がある。人間の場合 、周知の手段に加えて使用できる技術は、勿論、極めて望ましく、明らかに興味 がある。
本発明は、現技術により提唱される解決策の主な欠点を殆ど除去するそのような 方法および装置を提供しようとするものである。
本発明の特徴 本発明により与えられる解決策は、収縮に直接または間接的に起因する腹腔部域 の筋肉活動が分娩過程の最も顕著な兆候の一つを形成するという観測に基づく。
本発明は、就中、腹腔筋肉活動および特に子宮および腹腔の収縮を検出じ、監視 しおよび/または記録し、次いでその振幅および頻度の変化をたどることを提案 する。
この方法を実施する装置は、ベルトを備え、子宮および腹腔の収縮に関連する前 記筋肉活動を測定するために前記ベルトの変形の縦方向に操作する感知素子を組 み入れたものである。
この型のベルトの特定の一問題が次の例により示される。
計器を備えたベルトが立ち姿勢の動物の適正位置に設定されているものとするに 、もしこの動物が横になると、この新しい位置において体が当然変形する結果、 ベルトの張力の結果としての信号が生じる。この信号は、子宮および腹腔の収縮 に起因する警報信号と区別されなければならない。
この目的で、装置には、−特徴によれば、これらの信号を適正に電子的に処理す るユニットが装備され、その詳細は後述される。
この電子ユニットは、少なくとも次の構成要素を含む:増幅器、フィルタ、アナ ログ−ディジタル変換器、マイクロプロセッサ、および記憶部。
電子的処理ユニットは、ベースラインの記憶の技術を用いるもので、任意の瞬間 においてまた新しいストレス中に、子宮および腹腔の収縮の一般的パターンと同 じ一般的パターンの新しいスペクトルを持つ信号であるか否かを判断することを 可能にする。ユニットは、この識別が行われるや否や、収縮とそのパラメータを 記憶し、検出された収縮の回数および/または頻度および/または振幅が変化し た場合に警報装置、特に飼育者の安全システムをトリガする。
監視ベルトの感知素子は、圧電プラスチックシートにできる。
圧電現象、即ち、機械的変形の影響下での電荷の発生およびその逆の現象は、例 えば、鉛、ジルコニウム、バリウム、チタンなどの酸化物を含むセラミックまた は石英のごとき無機材料において数十年来周知である。
これらの材料は、一般に高価であり、脆く、また小さい表面部域にのみ存在する が、このことは、これらの材料を検出器として用いるとき、注意して取り扱はな ければならないことを意味する。
最近、最もよく知られたものとしてPVDF (ふり化ポリビニリデン)が挙げ られる圧電有機材料を開発した研究所がある。しかし、他のもの、特にポリママ トリックス中に被覆圧電セラミック粒子を含む組成物もある。
本発明の主題となる用途には、プラスチック圧電素子を用いるのが有利であるが 、その理由は下記の通りである。
(1)弾性:圧電素子は、10ないし20ミクロンもの薄いシートにできるもの で、その可撓性はたとえ大きい表面部域に亙るも動物の形状にきっちり適合する ごときものである。
(2)大きい表面部域二人きい表面部域を持つ感知素子(例えば、対象物の側部 に沿って5ないし10cm幅のストリップ)が選択されることがあるということ は、使用に当たりベルトを設置するのが容易になることを意味する。
(3)頑強性:圧電フィルムは、ベルトの設置中またはその使用中に相次ぐイン パクトおよびショック(動物が回りに存在する壁、ビームなどに擦りつけること )に対して高い抵抗を保証する。
圧電シートはその両端がベルトへ強固に取り付けられ、ベルトは接着剤または他 の機械的固定手段により圧電シートを適正位置に保持する。
ベルトは有利には、ある程度の弾性を保証する合成繊維材料(例えば、ポリエス テル製)から成るが、非変形部分および弾性部分を含むこともできる。
必要な接触ワイヤは、感知フィルムの両側に存在する2個の電極の各々と、例え ば、導電性接着剤により一体化される。全体を機械的および電気的に保護するた めに、感知素子全体は、例えば、無極性PYDFまたはPTFEのごときプラス チックのシートで被覆される。
かかる構成において、圧電シートに対して垂直または縦方向に発生する6歪につ いて電気信号が記録される。
検出を生起する干渉の除去、例えば、パイロ電気信号の発生または観察下の対象 物の運動に起因する信号の発生の除去は、任意適当な手段、特に検出器1個につ き2個の感知素子を用いることにより達成される。
この構成では、圧電感知素子の一方のみが測定されるパラメータにより生じる乱 れに暴され、他方の素子は総ての他の共通の刺激に暴される。変換器の並列接続 により、またはデータの適当な処理により、これらの素子に共通する総ての信号 が相殺される。
圧電素子は、心臓および呼吸の周期および/または動脈血圧のごときパラメータ の多くを同時に記録し、またこの記録は、単一の変換器を用いその信号を電子式 処理ユニットにより解析し分解することにより、または遂行されるべき機能と同 じ数の圧電素子をベルトの周囲に沿って配置することによりかつ別のユニットで 検出された各信号を処理することにより行われる。
対象物の体温をおち記録するために、熱電対または薄層白金抵抗探針のごとき温 度感知器をベルトに組み入れることができる。
圧電プラスチックフィルムを用いる代わりに、ベルトの感知素子を圧電感知ゴム フィルムまたは歪ゲージまたは変形可能室および圧力感知器にできる。
圧電感知ゴムとしては、例えば導電性粒子を取り付けたシリコーンが現在入手可 能であり、その電気抵抗率はこの材料の素子に機械的変形が負荷されたときにか なり変化する。
直流で付勢されるホイートストーンブリッジへ圧電抵抗を接続すると、ベルトの 変形の付与によりブリッジの出力電圧が変化する。
歪ゲージは、機械工学的および土木工学的構造体における応力および変化の解析 、あるいは力、変形または圧力センサのごときセンサの感知素子のごとき広範囲 の用途に現在用いられている。
ゲージは一般に、ガラスまたはポリマ例えばポリアミドのごとき支持体に載置さ れる。
種々の型のゲージ材料がある。これらは3つの群に大別される。即ち、 (])金属ゲージ: (2)半導体ゲージ: (3)金属セラミックゲージ(CE]’1NET)。
金属ゲージは最も一般的である。
ゲージの操作原理は圧電抵抗性である。即ち、機械的応力がゲージに負荷される と、変形が生じ、その結果ゲージの公称電気抵抗が変化する。
ゲージは主として下記のゲージファクタにより特徴すけここに、Rは公称抵抗 ΔRは抵抗の変化 金属ゲージは一般にゲージファクタが2、CERMETゲージは15、半導体ゲ ージは80である。
故に、これらの後者は抵抗の変化の検出を容易にし、等しい変形において抵抗の 変化はほぼ40倍である。
しかし、金属ゲージは最も用いられている、というのは、最も安定であり、周囲 温度に依存することが最も少ないからである。
抵抗の変化は一般にホイートストーンブリッジを用いて行われ、ホイートストー ンブリッジは直流電圧を供給されると、ブリッジを形成する抵抗の変化から生じ るブリッジの不平衡電圧を測定できる。
例えば空気のごとき流体と圧力センサとを入れた変形可能な室を用いると、ベル トが受ける変形の結果、変形可能室の容積が変形する。この変形により内圧が変 化し、この変化が圧力センサにより検出される。
本発明の他の特徴は、「監視される」対象物(動物または人間)と監視する人( 飼育者または付添人)との間、または監視される対象物と緊急点のデータ処理ス テーションとの間のそれ自体周知の無線リンクの使用である。
純粋に技術的な観点から、本発明は下記の利点を持つことを考慮することが重要 である。即ち、構成要素と同時に負荷の伝達を兼ねた作用ベルト、偏倚の自動修 正によるスタチック構成要素(対象物またはベルトの位置、長期信号)の除去、 および記録された信号の修正を可能にする、幾つかのパラメータの、同一ベルト による解析。
本発明のベルトは、その設計により、縦方向に働くから、監視される帯域に関す る感知素子の位置は比較的に重要でない。
而して、対象物の腹部を覆う計器を備えるも、感知素子を対象物の背中に位置さ せたベルトにより子宮収縮を測定できる。
同様に、計器を備え心臓部域に取り付けられるも感知素子を心臓の正面に位置さ せたベルトにより心拍を検出できる。
既存の解決策と比較して、この利点は下記の明らかな実用上の利益を与える。
装置の設置と位置決めが困難でなく、非熟綽者によりこれを行うことができる。
移動測定も困難なく行うことができる。
図面の簡単な説明 添付図面において、第1図は監視ベルトの略横断面図を示す。
動物または人の両脇または胸部を包囲するこのベルト1は、上記のごとく好まし くは保護フィルム7で被覆された圧電感知素子5を取り付けるための適当な手段 3を含む。
接点9.10は、ブロック13により略示された電子式処理ユニットへワイヤに より接続される。
また、やはりブロック13へ接続された温度探針15が実例として示されている 。第2図は、並列の2個の圧電素子の均等化電気接続を示す。2個の圧電素子5 .5°は図示のごとく平行に装着される。素子の一方は監視されるパラメータに 必ず感じるように構成され、他方の素子はこれらに暴されないように構成される 。監視されるパラメータ(例えば、動物がその仕切りに擦ること)から生じたも のでない総ての信号は、構成要素5.5′により感知され、相殺する。これに対 し、2個の素子の内の1個のみに必ず感知される監視されるパラメータは、有益 な信号を与える。
第3図は感知素子として歪ゲージを含む監視ベルトの略図を示す。
この場合、ベルトlは、僅かに変形可能なまたは変形不能な材料(例えば、繊維 製品)と、圧電抵抗器23を載置しかつ取り付は具または接着剤25および2個 のファスナ27.27°によりベルトへ強固に取り付けられた変形可能素子21 とから成る。
変形可能素子2Iは、例えば、エラストマ、あるいは、薄い金属シートにできる 。
圧電素子(R,ないしR,)は、抵抗の変化を最大にし、かつ例えば温度変化の ごとき干渉を最小にするために、第4図に示すごとく構成される。
圧電素子は、第5図に示すごとく人力vlと出力■、とを持つホイートストーン ブリッジとして接続される。
圧電素子の過度の変形を回避するために、ベルトの変形可能区域は、取り付は具 33により保持された金属製保護カラー31を両側に備えている。これは、下記 のことを阻止する。即ち、 (1)垂直な刺激または変形による過度の変形、(2)過度の縦方向変形。
この最後に記載の機能は、例えば、下記のごとく達成される。
カバー31は、感知素子の片側のみでベルトへ取り付は具33により固着される 。他側では、カバー31は図示のごとくこの上でスライドできる。ファスナ27 ′は、縦方向変形のストッパとして役立つベルト(非固定側)へ変形可能素子を 接続する。
第6図は、歪ゲージを備えたベルトの他の形態を示す。
この場合、歪ゲージ23を支持する変形可能素子21は、縦方向変形が変形可能 素子の横方向変形へ変換されるように構成される。
この形態は、比較的に強固な変形可能支持体を用いることを可能にし、同時に測 定に適した相対変形を保証する。
第6図に示すごとく、ベル)Iの縦方向変形は、ベルト1の各端へ固定されかつ 変形可能素子21に曲げ歪を生じる2個の剛性アーマチュア41.41’により 変形可能素子21へ伝達される。
変形可能アーマチュアは、他方のアーマチュアのストッパとして役立ち而して装 置の設置中あるいは格納中の過度の引張りを阻止するアーム43をも備える。。
而して、第3図の構造形状は、主として縦方向変形において働き、また第6図の ものは、主として横方向変形において働く。
本発明によれば、電子式処理回路は、信号を増幅するための少なくとも1個の手 段、干渉中の感知された信号を区別する手段、および信号のベースラインを自動 修正する手段から成る。
この図を参照して、電子式処理回路は、差動増幅器5Iおよび要すればこの下流 に装着された高利得増幅器として組み立てられた増幅器から主として成り、その 信号はアナログ−ディジタル変換器53へ送られてマイクロプロセッサのごとき 処理ユニット55により処理される。マイクロプロセッサの種々の出力(図示せ ず)は、幾つかの関連機能を制御しまた警報装置などを制御するのに用いられる 。
関連機能とは、ベースラインの自動修正、供給電圧調整その他の機能を意味する 。
有利には、平行に装着された探針信号ライン55は、差動増幅器5Iの第1人力 へ接続される前に参照電圧57へ接続され、測定用探針信号ライン59は、差動 増幅器の第2人力へ接続される前にベースライン修正電圧61へ接続される。
ソフトウェアを適当に作ることにより、非限定的な意味で下に挙げた一連の機能 を行うことができる。
検査される対象物上の設定を有効にするためのベルトの静的応力の初期検査、 順次信号の読み取り、 測定される信号の濾波、 ベースラインの新しい制御値の計算と、ベースラインの位置の自動調節、 腹腔および/または子宮の収縮の識別、収縮パラメータの解析、 下記の現象の一つが確認されたときに警報器をトリガすること、 第1回目の子宮収縮、 第1回目の腹腔収縮の発現、 第1回目の排出収縮の発現、 ある時間経過後のこれらの現象の一方または他方が発現しないこと、 故障時のセンサの操作および信号の発生の試験。
ベースラインの修正用のマイクロプロセッサ55の出力63は、ディジタル/ア ナログ変換器65へ接続され、この変換器は、必要であれば増幅器67を介して 、差動増幅器51へ接続(61)される。
第8図、第9図、第10図は、一連の検出された現象を示すことにより得られる 一連の解析されたパラメータを示す。レジスタは、現象が検出されたか否かに応 じてrlJまたは「0」だけ増す。比較試験により、現象の変化を評価できる。
第8図において、グラフには顕著な識別効果は検出されない。
第9図において、強い活動の開始が観察され、第10図では、活動は非常に強い 。
本発明の範囲内で多くの他の実施例も勿論可能である。
図面において、機能が似ているが必ずしも同一でない構成要素に対して同一の基 準点を用いた。採用された材料の選択は、各場合、耐えるべき応力および遂行す べき機能に合わせたことは勿論である。例により、監視ベルトに用いる二つの形 態を述べる。
実施例1 第1図、第3図、第6図に示したベルトに、セルまたはバッテリにより付勢され る自動電子式処理ユニットを設ける。ユニットは、第゛1回目の子宮および/ま たは腹腔の収縮を検出するのを可能にし、この時、処理ユニットから飼育者また は付添人により常に担持される可搬式受信器へ警報信号が無線波により送られる 。
及敷鯉λ ベルトに予処理(増幅器)ユニットが設けられ、このユニットは受信された信号 の無線波を、監視される対象物から遠くない場所にある中央処理ユニットへ送り 、また数個の監視ベルトから来る信号を処理することができる。
中央ユニットが重大な観察事象を記録するや否や、信号が中央警報器へ、あるい は付添人とその部員により担持される無線受信器へ送られる。
FIG 、 I FIG、2 国際調査報告 bm+’、、tmtalAtmlaamett*、 PCT/BE 11610 0027INTERNATIONAL APPLICATION No、 PC T/EE 86100027 (SA 14320)US−A−3520294 14107/70 None

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.動物および人間のための分娩監視方法であって、腹腔筋肉活動、特に、子宮 および腹腔の収縮を検出し、監視しおよび/または記録し、その振幅および頻度 の変化を引き続いて追跡することを特徴とする方法。
  2. 2.腹腔筋肉活動を少なくとも1個の感知素子を含むベルトにより検出し、前記 感知素子は前記ベルトの変形の縦方向に操作し、また前記腹腔筋肉活動は前記感 知素子により供給されるデータを評価し、処理し、および/または記録する電子 回路により監視されおよび/または記録されることを特徴とする請求の範囲第1 項記載の方法。
  3. 3.検出される信号を評価しかつ監視するために、絶対筋肉活動に関するベース ラインの修正を行うことを特徴とする請求の範囲第1項または第2項記載の方法 。
  4. 4.前記ベースラインの修正はマイクロプロセッサの設定プログラムに従って感 知される信号を処理することにより遂行されることを特徴とする請求の範囲第3 項記載の方法。
  5. 5.請求の範囲第1項ないし第4項記載の方法を実施するのに適した装置であっ て、少なくとも1個の感知素子(5)を含む監視ベルトから成り、前記感知索子 は前記ベルトの変形の縦方向に作用しかつ腹腔筋肉活動、特に、子宮および腹腔 の収縮を検出するのを可能にしまた、警報器または安全システムをトリガするの を可能にする評価、処理および/または記録のための電子回路(13)へ接続さ れたことを特徴とする装置。
  6. 6.下記のパラメータ、即ち、 体温 呼吸周期 心臓周期 動脈血圧 の少なくとも一つを記録するのを可能にする腹腔または胸部域に配置された感知 索子(5)を含むことを特徴とする請求の範囲第5項記載の装置。
  7. 7.ベルトは、ある程度の弾性を保証するポリエステルのごとき合成繊維から少 なくとも部分的に成り、感知装置は、両端が前記ベルトへ強固に固着され、その 支持を接着剤または他の機械的取り付け手段により保証することを特徴とする請 求の範囲第5項または第6項記載の装置。
  8. 8.監視ベルト(1)の感知素子(5)は例えばPVDF(ふっ化ポリビニリデ ン)からまたはポリママトリックス中に被覆圧電セラミック粒子を含む組成物か ら;または圧電感知ゴムフィルムからまたは少なくとも1個の歪ゲージからまた は空気のごとき流体と圧力センサとを入れた変形可能な室から成ることを特徴と する請求の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載の装置。
  9. 9.監視ベルトは検出器1個に対して2個の感知素子(5、5′)を含み、これ らの感知素子は、その一方のみが監視されるパラメータにより生じる乱れに暴さ れ他方の素子は総ての他の共通の刺激に暴されるように装着され、2個の感知素 子は、2個の素子に共通な信号が相殺するように接続されたことを特徴とする請 求の範囲第5項ないし第8項のいずれかに記載の装置。
  10. 10.電子回路(13)は、増幅器、フィルタ、アナログ/ディジタル変換器、 マイクロプロセッサおよび記憶部から成ることを特徴とする請求の範囲第5項な いし第9項のいずれかに記載の装置。
  11. 11.電子回路(13)は、差動増幅器(51)として組み立てられた入力信号 用の増幅器を含み、平行に装着された感知素子信号ライン(55)は、差動増幅 器(51)の第1入力の上流で参照電圧(57)へ接続され、感知素子信号ライ ン(59)は、差動増幅器(51)の第2入力の上流でベースライン修正電圧( 61)へ接続され、ベースライン修正電圧はアナログ/ディジタル変換および解 析後にマイクロプロセッサにより供給されることを特徴とする請求の範囲第10 項記載の装置。
  12. 12.ワイヤレス、特に、無線波により、赤外線によりまたは超音波によりデー タ処理ステーションヘまたは警報発生点へまたは可搬受信器へ接続されたことを 特徴とする請求の範囲第5項ないし第11項のいずれかに記載の装置。
  13. 13.装置の欠陥および/または検出すべき分娩の進行状態を検出するのを可能 にする種々の警報指示器を含むことを特徴とする請求の範囲第5項ないし第12 項のいずれかに記載の装置。
  14. 14.装置を取り付けられた対象物のために個々のベースライン変動を考慮する ことにより警報器をトリガするのを可能にする手段を含むことを特徴とする請求 の範囲第5項ないし第13項のいずれかに記載の装置。
  15. 15.人または動物の医学において筋肉活動、特に、腹腔および子宮の収縮を検 出し、監視しおよび/または記録するために請求の範囲第5項ないし第14項の いずれかに記載の装置を用いること。
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