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FETAL HEART RATE MEASUREMENT METHOD AND SIMULTANEOUS MONITORING METHOD FOR FETUS AND ITS MOTHER

Patent code P200017016
File No. N19093
Posted date Jul 9, 2020
Application number P2020-030860
Publication number P2020-138022A
Date of filing Feb 26, 2020
Date of publication of application Sep 3, 2020
Priority data
  • P2019-033533 (Feb 27, 2019) JP
Inventor
  • (In Japanese)石澤 広明
  • (In Japanese)金井 誠
  • (In Japanese)安藤 大史
  • (In Japanese)児山 祥平
  • (In Japanese)片山 杏子
  • (In Japanese)竹下 皇二
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title FETAL HEART RATE MEASUREMENT METHOD AND SIMULTANEOUS MONITORING METHOD FOR FETUS AND ITS MOTHER
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a fetal heart rate measurement method and a simultaneous monitoring method for a fetus and its mother, that are suitable for measurement at home or the like, are capable of continuous measurement, and are simple.
SOLUTION: A simultaneous monitoring method for a fetus and its mother, including a fetal heart rate measuring method, includes: providing an FBG sensor or sensors 2 on a mother's abdomen or abdomen and chest and continuously measuring pulse waves (speed pulse waves or acceleration pulse waves) (step ST3); performing noise removal processing on the measured pulse waves using a bandpass filter and the like (step ST4); performing pattern extraction on the pulse waves using frequency analysis (step ST5); and calculating a fetal heart rate or a fetal heart rate, mother heart rate, and mother respiratory rate (step ST6).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、胎児の健全性診断では、ノンストレステストと呼ばれる手法が、妊娠後期の妊婦に施されてきている。これは、歪ゲージを用いた子宮収縮圧の測定、および超音波ドップラー法を適用した胎児心拍の測定から構成される。子宮収縮圧と胎児心拍の関係性で胎児の健康状態を診断している。例えば、特許文献1、2には、母体の腹部に腹帯等によって取り付けたドップラー超音波センサを用いて胎児心拍数を検出するシステムが記載されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、胎児心拍数測定方法、並びに、胎児および母体の心拍数等のバイタルサインを同時に監視可能な胎児および母体の同時監視方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
妊婦の腹部表面に取り付けたFBGセンサによって得られる測定脈波を、コンピュータを中心に構成される測定装置に取り込み、
前記測定装置において、前記測定脈波から、少なくとも胎児心拍に起因する脈波成分を抽出し、抽出した前記脈波成分に信号処理を施して胎児心拍数を算出することを特徴とする胎児心拍数測定方法。

【請求項2】
 
請求項1に記載の胎児心拍数測定方法において、
前記脈波成分を抽出するステップは、前記測定脈波を、予め定めた通過帯域特性のバンドパスフィルタに通して胎児心拍に起因しないノイズ成分を除去して前記脈波成分を抽出するノイズ除去ステップを含み、
前記脈波成分から前記胎児心拍数を算出するステップは、
前記脈波成分に対する信号処理として高速フーリエ変換を施して周波数解析を行なう周波数解析ステップ、および
前記周波数解析の結果から、予め定めた胎児心拍周波数帯域内に現れるピーク周波数を求め、当該ピーク周波数から胎児心拍数を算出する算出ステップを含んでいる胎児心拍数測定方法。

【請求項3】
 
請求項2に記載の胎児心拍数測定方法において、
前記脈波成分に基づき前記胎児心拍数を算出するステップでは、
前記バンドパスフィルタを通して得られる前記脈波成分を、設定した時間幅に分割し、分割された前記脈波成分の波形データのそれぞれに高速フーリエ変換を施して、前記胎児心拍数の経時的変化を算出する胎児心拍数測定方法。

【請求項4】
 
請求項2に記載の胎児心拍数測定方法において、
前記測定脈波と共に、妊婦の胸部表面に取り付けた第2FBGセンサによって得られる第2測定脈波を前記測定装置に取り込み、
前記ノイズ除去ステップでは、同時に取得した前記測定脈波および前記第2測定脈波を前記バンドパスフィルタに通して、胎児心拍、母体心拍および母体呼吸に起因しないノイズ成分を除去して、前記測定脈波から前記脈波成分を抽出すると共に前記第2測定脈波から第2脈波成分を抽出し、
前記ノイズ除去ステップの次に、前記脈波成分および前記第2脈波成分を、それぞれ、波長変位の最大値を1、最小値を0として規格化する規格化ステップを行い、
規格化後の前記脈波成分および規格化後の前記第2脈波成分に対して適応フィルタ処理を施して、前記脈波成分から、母体心拍および母体呼吸に起因する信号成分を除去して、胎児心拍信号を抽出する適用フィルタ処理ステップを行い、
前記周波数解析ステップでは、前記胎児心拍信号に高速フーリエ変換を施して得られる周波数スペクトルのスペクトル解析を行い、前記胎児心拍周波数帯域内においてスペクトル強度のピークが現れる周波数成分を抽出し、
前記算出ステップでは、前記周波数成分に基づき胎児心拍数を算出する胎児心拍数測定方法。

【請求項5】
 
請求項1に記載の胎児心拍数測定方法において、
前記脈波成分を抽出するステップは、前記測定脈波を、予め定めた通過帯域特性のバンドパスフィルタに通してノイズ成分を除去して前記脈波成分を抽出するノイズ除去ステップを含み、
前記脈波成分から前記胎児心拍数を算出するステップは、
前記脈波成分に対する信号処理として独立成分分析を施して胎児心拍に対応する成分を抽出する独立成分分析ステップ、および
前記独立成分分析によって抽出された前記成分から胎児心拍数を算出する算出ステップを含んでいる胎児心拍数測定方法。

【請求項6】
 
請求項1ないし5のうちのいずれか一つの項に記載の胎児心拍数測定方法において、
前記妊婦の前記腹部表面における最聴取得部の位置を想定し、当該位置を中心とする所定距離内の任意の位置に取り付けた前記FBGセンサによって得られる前記測定脈波を、前記測定装置に取り込む胎児心拍数測定方法。

【請求項7】
 
請求項1ないし6のうちのいずれか一つの項に記載の胎児心拍数測定方法において、
前記FBGセンサとして、ファブリ・ぺロー干渉計型FBGセンサを用いる胎児心拍数測定方法。

【請求項8】
 
妊婦の腹部表面に取り付けたFBGセンサによって得られる測定脈波を、コンピュータを中心に構成される測定装置に取り込む脈波測定ステップと、
前記測定装置において、前記測定脈波から、少なくとも胎児心拍に起因する脈波成分を抽出し、抽出した前記脈波成分に信号処理を施して胎児心拍数を算出する胎児心拍数算出ステップと
を含んでおり、
前記胎児心拍数算出ステップは、
前記測定脈波から、胎児心拍、母体心拍および母体呼吸に直接には起因しない信号成分を除去して脈波成分を抽出するノイズ除去ステップと、
前記脈波成分に高速フーリエ変換を施して周波数解析を行う解析ステップと、
前記周波数解析に基づき、胎児心拍数、母体心拍数および母体呼吸数を算出する算出ステップと
を含んでおり、
前記ノイズ除去ステップは、前記測定脈波を、予め定めた通過帯域特性のバンドパスフィルタに通すフィルタ処理ステップであり、
前記解析ステップは、前記脈波成分に高速フーリエ変換を施して得られる周波数スペクトルのスペクトル解析を行い、予め定めた胎児心拍周波数帯域内においてスペクトル強度のピークが現れる第1周波数成分と、予め定めた母体心拍周波数帯域内においてスペクトル強度のピークが現れる第2周波数成分と、予め定めた母体呼吸周波数帯域内においてスペクトル強度のピークが現れる第3周波数成分とを抽出し、
前記算出ステップは、前記第1周波数成分に基づき胎児心拍数を算出し、前記第2周波数成分に基づき母体心拍数を算出し、前記第3周波数成分に基づき母体呼吸数を算出することを特徴とする胎児および母体の同時監視方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2020030860thum.jpg
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