DK156811B - Apparat til registrering af fosterbevaegelser under graviditeten - Google Patents

Description

DK 156811 B

Den foreliggende opfindelse angâr et apparat til registrering af fosterbevægelser under graviditeten omfattende en ultralydtrans-duceranordning, der dels er forbundet med en sendeanordning for elektriske bolger til udsendelse af ultra!ydbplger i retning mod 5 fosteret og dels med en modtageranordning til modtagelse af de elektriske bolger, som fâs ud fra de ultralydbplger, som er blevet reflekteret af fosteret og modtaget af transduceren, og en analyse-anordning for de elektriske signaler, hvilken analyseanordning omfatter et detektororgan for tilstedeværelsen eller fraværet af 10 elektriske signaler, som repræsenterer en fosterbevægelse i forud bestemte modtageperioder.

Et apparat af denne art er kendt fra fransk patentanspgning nr. 2.045.857. Dette kendte apparat er indrettet til at gpre det muligt 15 at tilvejebringe en npjagtig og retningsbestemt kontinuerlig màling af hastigheden og forskydningen af en overflade i bevægelse, f.eks. af bevægelsen af et foster.

Dette kendte apparat har den hovedulempe, at det har en relativt 20 kompliceret opbygning omfattende en ultralydbplgesenderanordning, der fungerer kontinuerligt i sendetilstanden, og en modtager-ana-lysatoranordning, der er indrettet til at detektere frekvensmo-dulations- og amplitudemodulationsinformationen indeholdt i dopler-signalet og til at udfpre en analog deling af den detekterede 25 frekvensinformation med amplitudemodulationsinformationen for at fâ et udgangssignal, som repræsenterer hastigheden af overfladen. For at fâ forskydningen som funktion af tiden findes der et kredslpb, som er bestemt til samtidigt at integrere hastighedsfunktionen. Kompleksiteten af opbygningen af dette kendte apparat skyldes de 50 meget specifikke informationer, som det skal give med hensyn til overfladen, som er i bevægelse. Apparatet er indrettet til at anvendes i specielle institutioner sâ som hospitaler af spéciali-seret Personale sâ som læger.

35 André apparater, som muliggor detektering af bevægelsen af reflek-terende overflader, er beskrevet i AT-patentskrift nr. 310.929 og US-patentskrift nr. 3.606.879. De er ikke beskrevet som værende anvendelige til detektering af fosterbevægelser. Generelt er de indrettet til at muliggpre en episodisk overvâgning af et fænomen 2

DK 15681 1 B

med henblik pâ at foretage en diagnose. Ifplge US-patentskriftet overvâges visse fysiologiske fænomener under fpdslen. I henhold til det 0strigske patentskrift overvâges bevægelsen af blodstrenge og hjertet hos en syg. I aile tilfælde npdvendiggpr resultaterne af 5 overvâgningen tolkning af en specialist, d.v.s. en læge, for at kunne forstâ dem. Kun transduceren er sàledes anbragt pâ huden af personen, der skal overvâges, medens analysatorsystemet er udfprt i form af en separat enhed.

10 I forhold til de kendte apparater er det formâlet med den forelig-gende opfindelse at tilvejebringe et apparat, som er indrettet til at muliggpre en permanent overvâgning af et fysiologisk fænomen i forbindelse med normale livsbetingelser, uden at tilstedeværelsen af en specialist er npdvendig. Et sàdant apparat skal hâve en meget 15 simpel opbygning og give resultatet af detekteringen i en form, som er let at tolke af en ikke-specialist sâ som moderen.

If0lge opfindelsen opnâs dette ved et apparat af den indledningsvist angivne art, som er ejendommeligt ved, at det har en sender, som er 20 indrettet til at udsende ultralydbplger i pulserende form, en detektor, der er indrettet til at detektere begyndelsen og enden af en bevægelse af fosteret, og en tæller, hvis indgang er forbundet med udgangen pâ detektoren, hvor detekteringen af en fosterbevægelse ved hjælp af detektoren udgpr et inkrementeringssignal for tælleren, 25 og at transduceren, senderanordningen og modtager-analyseringsan- ordningen og tælleren er monteret i et hus, der kan bæres ved at anbringes pâ overfladen af moderens bugskind......... ........

Idet apparatet if0lge opfindelsen fungerer i en pulserende sende-30 til stand, udfprer det en udvælgelse i tid af de signaler, som er reflekteret efter bestemmelsen af en modtageperiode. Denne période gpr det muligt fra begyndelsen f0r selve analysen at eliminere de stpjsignaler, som hidrprer fra andre reflekterende overflader. Den pulserende sendetilstand og anvendelsen af en detektor for begyn-35 delsen og enden af bevægelsen af et foster og af en tæller, der tælles op af signalet, som indicerer en bevægelse, g0r det muligt at udfpre et apparat, som har en simpel og kun lidt omfangsrig kon-struktion, der gpr det muligt at anbringe det hele i et hus, som kan bæres af moderen.

DK 15681 1 B

3

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et perspektivisk billede af en udfprelsesform for 5 apparatet ifdlge opfindelsen til registrering af fosterbevægelser og fig. 2 i form af et blokdiagram opbygningen af det elektriske kredslpb i apparatet i fig. 1.

10 Som vist i fig. 1 er aile dele i det elektriske System i apparatet til registrering og tælling af fosterbevægelserne ifdlge opfindelsen indesluttet i et hus 1, f.eks. med cylindrisk form og med passende dimensioner til, at det er baerbart, idet det anbringes pâ overfladen af den abdominale hud, fortrinsvis tæt ved navlen. Anbringelsen 15 udfdres enten indskudt mellem svangerskabsbæltet og abdomen eller ved hjælp af en rem 2 i det tilfælde, hvor et sâdant bælte ikke findes. Huset 1 er forsynet med en numerisk indikator 3, f.eks. med elektroluminiserende dioder eller med flydende krystaller. Indika-toren har til opgave at muliggpre en synliggprelse til ethvert 20 tidspunkt af antallet af fosterbevægelser. I henhold til fig. 1 er den anbragt pâ den dverste overflade af huset, men kunne være beliggende pâ dettes sideflade. Det er ogsâ muligt at udfpre indi-katoren ved hjælp af en skala med gradinddeling og en viser. Huset kan hâve en diameter af stprrelsesordenen 8 cm og en hdjde pâ 2 cm.

25 Disse værdier er kun angivet som eksempel og er ikke begrænsende.

I henhold til blokdiagrammet i fig. 2 omfatter det elektroniske System indesluttet i huset 1 en senderanordning til udsendelse af elektriske bdlger 4, en ultralydtransduceranordning 5 og en modtage-30 og analyseanordning 6 for bplgerne, som fâs ud fra de af fosteret reflekterede ultralydbdlger. Transduceren arbejder fordelagtigt i frekvensomrâdet fra 1 til 10 MHz, som er det frekvensomrâde, der passer bedst til det menneskelige legeme.

35 Senderanordningen 4 omfatter en oscillator 7 og en sender 8, der er forbundet med oscillatoren 7 og styret af styrekredsl0bene for sendepâbegyndelse 9 og for sendevarigheden 10 under indvirkning af en tidsbasis 11. Der fâs sâledes en impulsformig udsendelse af ultralydb0lger.

DK 15681 1 B

4

Modtage- og analysesystemet 6 omfatter i sérié et modtageelement 12, et fil ter 13 afstemt pâ et frekvensbând, en forstærker 14, en anordning, der danner en styreport 15, en detektor for fosterbevæ-gelser 16, en tæller 17 og indikatoranordningen 3, der allerede er 5 omtalt under beskrivelsen af fig. 1. Tælleren 17 er indrettet til at nulstnies. Anordningen 15, som danner en port, er styret af et kredslpb til styring af àbningen 18 og sâledes til indledningen af observationen og af et styrekredslpb 19 for varigheden af àbningen eller observationen, idet de begge. er pâvirket af den nævnte tids-10 basis 11. Detektoren 16 er indrettet til at detektere indledningen og afslutningen af en bevægelse af fosteret. Denne dobbelte funktion er vist ved delingen i to af blokken 16. Det er detekteringen af afslutningen af bevægelsen, som styrer tællingen fremad af tælleren 17. Dette betyder, at tælleren i l0bet af en bevægelse eller fase af 15 bevægelser kun gâr et skridt fremad. Filtret 13 er bestemt til at fjerne aile de bplger, som fremkaldes af stpjekkoer.

Tidsvarighederne af udsendelse og observation bestemt henholdsvis af kredslpbene 10 og 19 samt tidsintervallerne mellem pâ den ene side 20 afslutningen af en udsendelse af ultralydbplger og àbningen af porten 15 og pâ den anden side lukningen af denne port 15 og indledningen af den næste udsendelse af ultralydbplger er regulerbare for at muliggpre en tilpasning af apparatet til de særlige forhold ved hvert fosters opfprsel.

25

Transduceranordningen 5 kan være dannet af to transducere, den ene til udsendelse og den”anden til mddtagèlsé, men den kan bestâ af en enkelt transducer, som udfprer de to funktioner.

30 Opbygningen af analysesystemet, som skal beskrives nedenfor, mulig-gpr to analysemàder, en frekvensanalyse og en tidsanalyse. I hvert af de to tilfælde skal visse særlige egenskaber imidlertid konsta-teres. Disse fremgâr af beskrivelsen af funktionen af apparatet ifPige opfindelsen nedenfor.

35

Ifplge den foreliggende opfindelse udsender transduceren 5, der fortrinvis anbringes pâ overfladen af moderens abdominale hud, f.eks. tæt ved navlen, impulsformede ultralydbplger. Den impuls-formige udsendelse har den fordel, at den eliminerer flertydigheder

DK 15681 1 B

5 af afstande ved at undgâ interferenser af de strukturer, der er beliggende ovenfor og nedenfor den masse, der er i bevægelse. Detekteringen af en bevægelse af fosteret er baseret pâ analysen af de bplger, som reflekteres af dette.

5

Frekvensanalysen udnytter doplereffekten, nemlig den frekvensæn-dring, som de reflekterede b0lger underkastes, nâr fosteret bevæger sig, og som kan betragtes som en reflekterende overflade i bevægelse. Forskellen mellem frekvensen af de udsendte b0lger og de re-10 flekterede b0lger er proportional med hastigheden af bevægelsen af overfladen, dvs. af fosterets bevægelse. Det bar vist sig, at de bevægelser af fosteret, som man pnsker at detektere, er af stdrrel-sesordenen nogle 100 Hz. Eksempelvis for en sendefrekvens pâ 5 MHz og en bevægelse med en hastighed pâ 10 cm/sec fâs en frekvens pâ ca.

15 650 Hz. Derimod er de frekvensændringer, som fremkaldes af forstyr- rende bevægelser af reflekterende overflader, som f.eks. frembragt af moderens respiration og af fosterets hjertebevægelse, i alminde-lighed bevægelser med lille hastighed og forârsager mindre diffe-rensfrekvenser, 1 avéré end 10 eller 20 Hz. Ved under disse forhold 20 at fastlægge den nedre grænsefrekvens for filtret 13 pâ en passende værdi, f.eks. pâ nogle gange ti Hz, kan de forstyrrende bevægelser med sikkerhed elimineres. Et passende valg af de ovenfor nævnte tidsintervaller de!s mellem udsendelsen af en impuls af ultralyd-bplger og observationsperioden og dels mellem denne og udsendelsen 25 af den næste impuls bidrager til en god selektivitet af analyseap-paratet ifplge opfindelsen. Det skal bemærkes, at genudsendelsen af ultralydbplger efter detekteringen af indledningen af en bevægelse af fosteret skal tilsikres, for at apparatet kan detektere afslut-ningen af bevægelsen, hvilken detektering giver anledning til 30 tælling fremad af tælleren 17. Tidsintervallerne kan reguleres ved hjælp af kredslpbene 9 og 18. Tidsintervallet mellem udsendelsen af en impuls af ultralydbplger og indledningen af observationsfasen af de reflekterede bplger, dvs. âbningen af porten 15, tager hensyn til fosterets afstand fra transduceren og til den tid, som kræves af 35 ultralydbplgerne for at gennemlpbe afstanden fra transduceren til fosteret og fra dette til transduceren. Det vil forstâs, at dette tidsinterval skal være regulerbart for at tage hensyn til de særlige forhold i hvert anvendelsestilfælde.

6

DK 156811 B

Den tidsmæssige analyse er baseret pâ den betragtning, at en bevæ-gelse af fosteret bevirker en ændring af tidsintervallet mellem udsendelsen af en impuls af bdlger og modtagelsen af de reflekterede bdlger. Hvis âbningstidspunktet for porten 15 og varigheden af 5 âbningen er bestemt ved hjælp af kredsldbene 18 og 19 for den ubevægelige tilstand af fosteret, bevirker en bevægelse af dette, at ankomsten af signalerne svarende til de reflekterede bdlger til porten 15 ikke mere er sammenfaldende med âbningen af denne port.

Dette kan detekteres ved hjælp af detektoren 16. Det skal bemærkes, 10 at de forstyrrende fænomener kan elimineres i den udstrækning, hvor en reflektion af ultralydbplgerne pâ andre reflekterende flader end dem, der tilhprer fosteret, giver anledning til gennemldbsvarigheder for ultralydbplgerne, som er forskellige fra gennemldbsvarigheden for bplgerne, som reflekteres af fosteret, sâ at disse straks lades 15 ude af enhver betragtning.

I henhold til den foreliggende opfindelse er det muligt at erstatte det beskrevne analysesystem, dvs. den del, som befinder sig indenfor den punkterede linie i fig. 2, med undtagelse f.eks. af forstærke-20 ren, men indbefattende kredslebene 9, 10, 18 og 19, med en mikro-processor. Denne kan være programmeret for hvert anvendelsestil-fælde. Sâledes kan filtrets grænsefrekvenser, analysefrekvenserne og tidsintervallerne sâvel som varighederne af udsendelse og observation programmeres. Apparatet ifdlge opfindelsen udstyret med en 25 mikroprocessor kan give mere komplekse informationer og f.eks.

muliggpre styring af indikatoren 3 og lagring og styring af his-togrammet af hændelser. Det ville sâledes være muligt at kende den tid, som er forldbet mellem to bevægelser af fosteret og eventuelt hastigheden af bevægelserne. Programmer!ngen kan f.eks. udfdres af 30 en programmdr ved hjælp af et alfanumerisk tastatur. De bevægelser, der betragtes som forstyrrende bevægelser, sâsom moderens ândedræt og fosterets hjertebevægelser, kan registreres i en hukommelse og udgdre referenceværdier. Ved successiv sammenligning af de modtage signaler med de lagrede referencesignaler vil mikroprocessoren kunne 35 genkende de signaler, som er fremkaldt af en bevægelse af fosteret.

Det skal yderligere bemærkes, at nâr der er taie om frekvensanalyse, 7

DK 15681 1 B

b0lger og de modtagne bdlger. I dette pjemed er modtageren 12 forbundet med oscillatoren 7. Den kunne f.eks. omfatte et blande-trin. Filtret 13 er sâledes i dette tilfælde afstemt til et lavfre-kvensbând, som forklaret ovenfor.

5

Talrige modifikationer kan naturligvis foretages, uden at det falder udenfor opfindelsens rammer. Eksempelvis kunne man i stedet for at anvende en analysator erstatte denne med en akustisk indikator, sâsom en mikrofon. Denne indikator skulle monteres efter filtret.

10 Det skal yderligere bemærkes, at opfindelsen kunne anvendes til detektering af bevægelsen af andre dele end et foster. Den kunne anvendes til detektering af bevægelsen af hjertet.

15 20 25 30 35

Claims (2)

1. Apparat til registrering af fosterbevægelser under graviditeten omfattende en ultralydtransduceranordning (5), der dels er forbundet 5 med en sendeanordning (7, 8) for elektriske bdlger til udsendelse af ultralydbplger i retning mod fosteret og dels med en modtageranord-ning til modtagelse af de elektriske bdlger, som fâs ud fra de ultralydbalger, som er blevet reflekteret af fosteret og modtaget af transduceren (5), og en analyseanordning (13, 17) for de elektriske 10 signaler, hvilken analyseanordning omfatter et detektororgan (15, 16. for tilstedeværelsen eller fraværet af elektriske signaler, som repræsenterer en fosterbevægelse i forud bestemte modtageperioder, kendetegnet ved en sender, der er indrettet til at udsende ultra!ydbdlger i pulserende form, en detektor (16), der er 15 indrettet til at detektere begyndelsen og enden af en bevægelse af fosteret, og en tæller (17), hvis indgang er forbundet med udgangen pâ detektoren (16), hvor detekterîngen af en fosterbevægelse ved hjælp af detektoren (16) udg0r et inkrementeringssignal for tælleren (17), og at transduceren (5), senderanordningen (4) og modtager-ana-20 lyseringsanordningen (6) og tælleren (17) er monteret i et hus (1), der kan bæres ved at anbringes pâ overfladen af moderens bugskind.

2. Apparat ifplge krav 1, kendetegnet ved, at huset (1) er forsynet med en rem til at anbringe og holde apparatet pâ plads. 25 30 35