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心拍計測処理装置 UPDATE コモンズ

国内特許コード P180015072
整理番号 FU766
掲載日 2018年6月13日
出願番号 特願2018-033482
公開番号 特開2019-146772
出願日 平成30年2月27日(2018.2.27)
公開日 令和元年9月5日(2019.9.5)
発明者
  • 吉田 好雄
  • 西島 浩二
  • 玉村 千代
  • 浅井 竜哉
  • 森 幹男
  • 荒木 睦大
出願人
  • 国立大学法人福井大学
発明の名称 心拍計測処理装置 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】本発明は、胎児等の生体の心拍数を連続して正確に計測処理することができる心拍計測処理装置を提供することを目的とする。
【解決手段】心拍計測処理装置は、超音波を照射して検知信号を出力する探触子を備えた検知部15と、検知部15を駆動して胎盤に向かって超音波を照射して検知信号を取得する送受信部100と、検知信号に基づいて胎盤の画像を生成するとともに胎盤の臍帯動脈の根元部分の位置情報を取得する画像処理部106と、位置情報に基づいて配置された検知部15の探触子の検知信号に基づいて脈拍信号を取得する信号処理部102と、脈拍信号に基づいて心拍データを算出する心拍処理部103とを備えている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

現在、産科の医療現場で胎児の健康状態を診断するために、NST(Non Stress Test)で分娩監視装置が広く用いられている。分娩監視装置では、超音波ドプラ効果に基づいて、超音波を送受信する探触子を用い、胎児の心臓の収縮期及び拡張期の振動に伴う胎児の心臓と探触子との距離が変化することで、探触子からの送信超音波が心臓で反射した際に超音波周波数がわずかだけ変化する性質(ドプラ効果と呼ばれる)を検査に利用している。送信超音波とその反射波を掛け合わせることにより、通信分野で用いられる振幅変調された波のエンベロープ部に相当する周波数成分の振動(可聴域の周波数成分で、いわゆる「うなり音(ビート)」とも称されている)が表れる。この周波数成分を音としてスピーカ等で出力することができる。また、心拍数については、自己相関関数を用いた処理により求められることが知られている。

通常、分娩監視装置によるNSTの診断では、20分~40分程度の診断時間で、妊婦がリラックス状態で連続的に胎児心拍数の計測を行っている。例えば、特許文献1では、人体に取り付けられた接触検知センサにおいて体内に向かって送信された超音波信号を反射させて検知された心拍状態に関する検知信号を取得する検知処理部と、取得された検知信号の振幅データに基づいて処理して検知信号の周期をリアルタイムで求める心音処理部と、求められた検知信号の周期を高速フーリエ変換により処理してリアルタイムで周波数解析する心音解析部とを備えた心拍状態解析装置が記載されている。

従来の分娩監視装置では、反射された超音波の音的情報を基に心拍数を計測しているため、探触子から送信される超音波が正確に胎児の心臓に当たって反射していることが必要となるが、超音波が胎児の心臓に当たって反射されているかを確認する手段が備わっていない。そのため、計測中に子宮内で胎児が動いて胎児の心臓が探触子から送信された超音波信号の照射範囲から外れてしまう場合や、計測中に母親が動くことで計測前に設定された位置から探触子がずれてしまう場合に対して、臨機応変に探触子を調整することにより対応している。計測対象である胎児の心臓の位置が超音波の照射範囲から外れた状態では、連続して胎児心拍数を正確に計測できなくなる。また、例えば、双子以上の多胎児の心拍数計測の場合には、複数の胎児の動きに対して計測対象の胎児が入れ替わってしまうおそれがあり、胎児の個別の心拍数を連続して計測することで対応している。

一方、医療現場では、従来より超音波画像診断装置を用いた検査技術が広く普及しており、脳、心臓、血管、内臓等の形状、位置、動作の診断をリアルタイムで行うことができるようになっている。超音波画像診断装置は、胎児の診断にも用いられており、カラードプラ法やパルスドプラ法、Mモード法といった画像診断方法が提案されている(特許文献2~4参照)。こうした超音波画像診断方法では、血管内を流れる血流中の赤血球に超音波を当てることで、ドプラ効果により血流の速さを(最高速度、平均速度等)求めて、その画像をリアルタイムで表示することが可能となっている。

そして、胎児を超音波画像診断することで、子宮内での胎児の様子や血流(胎児の臍帯)の方向などを画像としてリアルタイムで表示することができる。また、胎児の血管内の血流の速さに基づいて心拍数を求める機能も提案されている(非特許文献1参照)。

産業上の利用分野

本発明は、胎児等の生体の心拍を計測処理する心拍計測処理装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
超音波を照射して検知信号を出力する探触子を備えた検知部と、前記検知部を駆動して検知対象領域に向かって超音波を照射して検知信号を取得する送受信部と、前記検知信号に基づいて前記検知対象領域の画像を生成するとともに前記検知対象領域の位置情報を取得する画像処理部と、前記位置情報に基づいて配置された前記検知部の前記探触子の前記検知信号に基づいて脈拍信号を取得する信号処理部と、前記脈拍信号に基づいて心拍データを算出する心拍処理部とを備えている心拍計測処理装置。

【請求項2】
前記検知信号を脈拍信号処理又は画像処理で処理するように切り換える切換処理部を備えている請求項1に記載の心拍計測処理装置。

【請求項3】
前記検知対象領域は、胎盤に付着する臍帯動脈の根元部分である請求項1又は2に記載の心拍計測処理装置。

【請求項4】
前記検知部は、複数の前記探触子を備えており、前記信号処理部は、前記検知信号に基づいて前記脈拍信号を出力する前記探触子を選択する請求項1から3のいずれかに記載の心拍計測処理装置。

【請求項5】
前記検知部は、複数の前記探触子を中央の前記探触子の周囲に残りの前記探触子を照射範囲が一部重なるか接するように配置している請求項4に記載の心拍計測処理装置。

【請求項6】
前記信号処理部は、前記脈拍信号の脈拍数が所定範囲内の前記探触子を選択する請求項4又は5に記載の心拍計測処理装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018033482thum.jpg
出願権利状態 公開
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