NO158324B - Apparat for registrering av fosterbevegelse under svangerskap. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for registrering av fosterbevegelser under et svangerskap og er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av det etterfølgende krav 1.

Et apparat av denne type er kjent fra fransk patent-søknad nr. 2 045 857 som beskriver et apparat som er innrettet for absolutt og retningsbestemt fortløpende måling av hastigheten og forskyvningen av en overflate i bevegelse, f.eks. bevegelsene av et foster.

Dette kjente apparat er imidlertid beheftet med den vesentlige ulempe at konstruksjonen er relativt komplisert og omfatter en ultralydsendeinnretning som sender kontinuerlige ultralydbølger og hvor den tilsvarende mottaker/analysator er innrettet for å oppta informasjon fra frekvens- og amplitudemodulasjon i den frekvensforskjell som dannes på grunn av Doppler-effekten. Konstruksjonen utfører så en analog deling

for å skille ut den informasjon som ligger i den detekterte amplitudemodulasjon for ut fra denne å tilveiebringe et utgangssignal som samsvarer med overflatens forskyvningshastighet.

For å komme frem til forskyvningen som funksjon av tiden er det anordnet en krets innrettet for simultanintegrasjon av hastig-hetsfunksjonen. Kompleksiteten av konstruksjonen gir seg til kjenne i de meget spesielle data som fremkommer ut fra objektets bevegelige flater, og apparatet er tenkt benyttet ved institu-sjoner som er spesielt egnet, såsom hospitaler og hvor det står spesialutannet personell til rådighet såsom leger.

Andre apparater som muliggjør registrering av over-flaters bevegelser ved hjelp av refleksjon er beskrevet i AT-PS 310 929 og US-PS 3 606 879. Disse apparater er imidlertid ikke angitt som anvendelige for deteksjon av et fosters bevegelser, men generelt er de tiltenkt en overvåking av et fenomens forløp med den hensiktig å utføre en diagnose. Ifølge det amerikanske patentskrift overvåkes visse fysiologiske fenomener i forbindelse med en fødsel, mens det ifølge det østerriske patentskrift siktes på overvåking av en pasients hjerte og blodårer. I begge tilfeller krever overvåkingsresultatene analyse av leger for tolkningen. Kun transduktoren plasseres i disse konstruksjoner mot huden på den person som skal under-søkes, mens en analysatordel er anordnet separat fra transduktoren .

I motsetning til de kjente apparater søker den foreliggende oppfinnelse å komme frem til et apparat som er innrettet for permanent å kunne overvåke et fysiologisk fenomen i normaltilstanden uten at det er behov for nærvær av spesialist. Et slikt apparat skal samtidig være utført meget enkelt og gi den nødvendige informasjon i en form som er lett å tolke av en som ikke er spesialist, såsom en vordende mor.

For å oppnå dette er det skaffet til veie et apparat med de karakteristiske trekk som fremgår av hoveddelen av det etterfølgende krav 1.

Ved å benytte pulsutsendelse kan apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse utføre en seleksjon over tid av de reflekterte signaler i samsvar med en fastlagt mottakings-periode. Denne periode muliggjør at man umiddelbart og før selve analysen egentlig utføres kan eliminere forstyrrende parasittsignaler som forårsakes av andre reflekterende over-flater, og den pulserende utsendelse og anvendelsen av en detektor som registrerer starten og avslutningen av et fosters enkelte bevegelser, idet det i tillegg er anordnet en teller som inkrementeres av det signal som indikerer bevegelsen,inngår i et apparat som har en enkel konstruksjon og tar liten plass, slik at hele apparatet kan plasseres i en kapsel som bæres av den vordende mor.

Oppfinnelsen vil forstås bedre og ytterligere formål, karakteristiske trekk, detaljer og fordeler ved den vil fremgå klarere av den nå følgende detaljbeskrivelse som støtter seg til skjematiske tegninger hvis eneste formål er å belyse et utførelseseksempel av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en perspektivskisse av apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse, for registrering av fosterbevegelser, og fig. 2 viser i form av et blokksjerna elektronikken som inngår i dette apparat, vist på fig. 1.

Fra fig. 1 fremgår at alle de elektroniske enheter, innbefattet en teller for opptelling av fosterets bevegelser,

i apparatet ifølge oppfinnelsen rommes i en kapsel 1 med f.eks. sylindrisk form og dimensjoner som gjør den egnet for å bæres med anlegg mot mavehuden, fortrinnsvis nær navlen. Apparatet plasseres enten ved å legge det inn mellom mavehuden og et mave-belte eller ved hjelp av en stropp 2 hvis et slikt belte ikke

benyttes. Kapselen 1 har en fremvisningsinnretning 3 for sifre, f.eks. med lysemitterende dioder eller flytende krystaller, og fremvisningsinnretningen har som oppgave til enhver tid å muliggjøre avlesning av antallet fosterbevegelser. Ifølge fig. 1 skjer avlesningen fra den øvre eller ytre overflate på kapselen, men sifrene kan like gjerne befinne seg på kapselens kant. Fremvisningsinnretningen kan også ha en gradert skala og en viser. Kapselen kan ha en diameter av størrelsesorden 8 cm og en høyde på 2 cm, for å angi et eksempel, og disse dimensjoner er på ingen måte begrensende.

Ifølge blokkskjemaet på fig. 2 omfatter elektronikken i kapselen 1 en sender 4 for elektriske bølger, en ultralydtransduktor 5 og en mottaker- og analyseinnretning 6 for ultralydbølger som reflekteres fra fosteret. Transduktorens frekvensområde kan passende være fra 1 til 10 MHz, da dette frekvensområde best egner seg for anvendelse på mennesker.

Senderen 4 omfatter en oscillator 7 og en sendekrets

8 som er koblet til oscillatoren 7 og styres av en styrekrets 9 for innledningen av og en styrekrets 10 for varigheten av ultra-lydbølgeutsendelsen, underlagt kommando av en tidsstyrekrets 11. På denne måte oppnås at det er ultralydbølger i form av pulser som utsendes.

Mottaker- og analyseinnretningen 6 omfatter en serie-kobling av en mottaker 12, et filter Ber det bestemt frekvensbånd, en forsterker 14, en innretning 15 som danner en styre-port, en detektor 16 for fosterbevegelser, en teller 17 og fremvisningsinnretningen 3 allerede nevnt tidligere i forbindelse med fig. 1. Telleren 17 kan nullstilles og portinnretningen 15 styres av en åpningsstyrekrets 18 for å angi starten av en observasjon og av en styrekrets 19 for å bestemme varigheten av innretningens 15 åpning eller observasjonslengden, idet begge disse styrekretser 18, 19 ligger under kommando av tids-styrekretsen 11. Detektoren 16 er innrettet for å detektere starten og slutten av en fosterbevegelse og denne dobbelte funksjon er antydet ved at skjemablokken "16" er delt i to.

Det er detekteringen av bevegelsens opphør som gir en inkrementering av telleren 17 og dette innebærer at det i løpet av en bestemt bevegelse eller en viss fase av bevegelser ut-føres ett tellerskritt fremover. Filterets 13 funksjon er å eliminere alle de bølger som frembringes av forstyrrende og

uønskede ekko.

Utsendelses- og observasjonstidens varigheter som henholdsvis er bestemt av styrekretsene 10 og 19, såvel som tidsintervallene mellom på den ene side slutten på en ultralyd-bølgepuls og åpningen av portinnretningen 15, og på den annen side lukkingen av denne og starten på neste ultralydbølgepuls som sendes ut er innstillbare for å tillate at apparatet skal kunne tilpasses særegenheter for hvert enkelt fosters oppførsel.

Transduktoren 5 kan bestå av to deler, idet den ene del benyttes ved utsendelsen og den andre for mottakingen av reflekterte bølger, men den kan også være sammenbygget i én enhet som utfører begge funksjoner.

Oppbyggingen av apparatets analysatororganer tillater to analysemåter, en frekvensanalyse og en tidsanalyse, og hver av disse måter krever omtale av spesielle trekk, hvilket fremgår av den videre beskrivelse av apparatets virkemåte.

Ifølge oppfinnelsen sender transduktoren 5, fortrinnsvis plassert mot den vordende mors hudoverflate, f.eks. i nær-heten av navlen ., ultralydbølger i form av pulser, og denne pulsform tjener til å eliminere flertydighet ved tolkning av avstander og unngå interferenser fra flater som befinner seg på over- eller undersiden av det legeme i bevegelse som skal undersøkes. Registreringen av fosterbevegelsene skjer på grunn-lag av analyse av de bølger som reflekteres av fosteret.

Frekvensanalysen bygger på Doppler-effekten, dvs. den frekvensforandring som de reflekterte bølger får når fosteret beveger seg, og fosteret kan i dette tilfelle betraktes som en reflekterende flate i bevegelse. Frekvensforskjellen mellom de utsendte bølgers frekvens og frekvensen av de reflekterte bølger er proporsjonal med hastigheten av flatens forskyvning, dvs. av fosterbevegelsen. Det viser seg at de fosterbevegelser som ønskes registrert er i størrelsesorden flere hundre Hertz.

Ved en sendefrekvens på f.eks. 5 MHz og en forskyvning med hastigheten 10 cm/s dannes en frekvensforskjell på omkring 650 Hz. Frekvensforskjeller som frembringes av forstyrrende forskyvninger av reflekterende flater såsom de som frembringes av f.eks. morens åndedrett eller fosterets hjerteslag vil derimot vanligvis skyldes forskyvninger med lav hastighet hvilket gir mindre frekvensforskjeller, gjerne under 10-20 Hz. Under disse betingelser og ved å fastlegge den nedre frekvens-grense for filteret 13 på en egnet verdi, f.eks. noen titalls Hz, kan forstyrrende forskyvninger elimineres med stor sikker-het. Et passende valg av de tidligere omtalte tidsintervaller, på den ene side mellom utsendelsen aven ultralydbølgepuls og den tilknyttede observasjonsvarighet, og på den annen side tidsintervallet mellom observasjonen og utsendelsen av den neste puls bidrar til at oppfinnelsens apparat kan gi en analyse med seleksjon. Det skal bemerkes at det etter detekteringen av be-gynnelsen av en fosterbevegelse på ny må være utsendt en ultra-lydbølge for at apparatet skal kunne detektere slutten av denne bevegelse, hvilket bevirker en inkrementering av telleren 17. Tidsintervallene kan innstilles ved hjelp av styrekretsene 9 og 18. Tidsintervallet mellom utsendelsen av en ultralydbølgepuls og starten på observasjonsfasen for de reflekterte bølger, dvs. åpningen av portinnretningen 15, må være tilpasset avstanden fra fosteret til transduktoren og altså den tid som ultralyd-bølgene trenger for å bevege seg fra transduktoren til fosteret og tilbake igjen. Det er naturlig at dette tidsintervall bør være innstillbart for å ta hensyn til variasjoner fra den ene anvendelse til den annen.

Tidsanalysen er basert på at en fosterforskyvning gjør at intervallet mellom utsendelsen av en bølgepuls og mottakingen av den reflekterte bølge forandres som en følge av fosterets bevegelse. Hvis tidspunktet for åpning av portinnretningen 15

og åpningens varighet er fastlagt ved hjelp av styrekretsene 18 og 19 når fosteret ikke beveger seg, vil en bevegelse forår-sake at ankomsten av signaler - tilsvarende de reflekterte bølger - til portinnretningen 15 ikke lenger faller sammen med tidspunktet for dennes åpning, og dette vil detekteres av detektoren 16. Ut fra dette kan uønskede parasittrefleksjoner elimineres såfremt disse skyldes reflekterende flater utenfor fosteret, ved at disse gir ultralydbølger som fraviker de reflekterende bølger som fosteret forårsaker, hvorved disse uønskede refleksjoner kan skilles ut.

I samsvar med oppfinnelsen kan de analysatororganer som nå er beskrevet, dvs. de elementer som befinner seg i den stip-lede blokk på fig. 2, med unntak av f.eks. forsterkeren, men innbefattet styrekretsene 9, 10, 18 og 19, erstattes av en mikroprosessor som kan være programmert for hvert enkelt anvendelses-tilfelle. Således kan filterets grensefrekvenser og analysens tidsforløp, innbefattet både varigheten av ultralydutsendelsen og observasjonens varighet være programmert inn. Når apparatet ifølge oppfinnelsen er utstyrt med en mikroprosessor kan det tilveiebringes mer komplekse data som f.eks. kan omfatte styring av fremvisningsinnretningen 3 og lagring og presentasjon av et histogram for hendelsene. Ut fra dette kan man således finne tiden mellom to fosterbevegelser og eventuelt hastigheten av disse. Programmeringen kan utføres på et alfanumerisk tastatur, og de forskyvninger som er å betrakte som forstyrrende eller parasittære, såsom morens åndedrett og fosterets hjertebevegelser kan registreres i et lager og benyttes som referanseverdier. Ved fortløpende sammenlikning av de mottatte signaler med de lagrede referanseverdier kan mikroprosessoren skille ut de signaler som frembringes av fosterbevegelsen.

Det skal videre bemerkes at ved frekvensanalyse genererer mottakeren 12 lavfrekvente utgangssignaler som fremkommer som differansen mellom de utsendte og reflekterte bølger. For å kunne utføre dette må mottakeren 12 være koblet til oscillatoren 7, og den kan f.eks. omfatte et blandetrinn. Filteret 13 er i dette tilfelle tilpasset et frekvensbånd for dette lavfrekvente utgangssignal.

En rekke modifikasjoner kan naturligvis tenkes i forbindelse med oppfinnelsen uten å avvike fra dennes ramme. F.eks. kan det i stedet for analyseorganene benyttes en akustisk opp-taker såsom en mikrofon, og denne vil da være montert etter filteret. Det skal også bemerkes at oppfinnelsen kan anvendes for detektering av andre bevegelsestyper enn et fosters, og den kan f.eks. anvendes for detektering av hjertebevegelser.

Claims (2)

1. Apparat for registrering av fosterbevegelser under et svangerskap, omfattende en ultralydtransduktor (5) forbundet på den ene side med en sender (4) for elektriske bølger for utsendelse av ultralydbølger i retning mot fosteret og på den annen side med en mottaker (12) for elektriske bølger generert fra ultralydbølger som er reflek-tert fra fosteret og mottatt av transduktoren (5), og en analysator (13-16) for analyse av nevnte elektriske signaler, idet denne analysator (13-16) omfatter detektororganer (15, 16) for registrering av tilstedeværelsen eller fraværet av elektriske signaler representative for bevegelse av fosteret under på forhånd bestemte mottakingsperioder, karakterisert ved at senderen (4) er innrettet for utsendelse av ultralydbølger i form av pulser, at detek-tororganene omfatter en detektor (16) innrettet for detektering av innledningen og slutten av en fosterbevegelse, og ved en teller (17) hvis inngang er tilkoplet detektorens (16) utgang, slik at detektorens (16) registrering av en bevegelse av fosteret gir et inkrementerende signal til telleren (17) og ved at transduktoren (5), senderen (4), mottakeren (12), analysatoren (13-16) og telleren (17) er montert i en bærbar kapsel (1) innrettet for å ligge an mot hudflaten på morens underliv.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at kapselen (1) er utstyrt med en stropp (2) for på-setting og feste av apparatet på plass.