JPH02107224A - 生体情報採取装置 - Google Patents
生体情報採取装置Info
- Publication number
- JPH02107224A JPH02107224A JP1211204A JP21120489A JPH02107224A JP H02107224 A JPH02107224 A JP H02107224A JP 1211204 A JP1211204 A JP 1211204A JP 21120489 A JP21120489 A JP 21120489A JP H02107224 A JPH02107224 A JP H02107224A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transducer
- mechanical
- frequency
- probe
- change
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/08—Clinical applications
- A61B8/0866—Clinical applications involving foetal diagnosis; pre-natal or peri-natal diagnosis of the baby
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/43—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems
- A61B5/4306—Detecting, measuring or recording for evaluating the reproductive systems for evaluating the female reproductive systems, e.g. gynaecological evaluations
- A61B5/4343—Pregnancy and labour monitoring, e.g. for labour onset detection
- A61B5/4356—Assessing uterine contractions
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Gynecology & Obstetrics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Veterinary Medicine (AREA)
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- Reproductive Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
関し、さらに詳細には妊娠している母体の子宮収縮を追
跡する装置に関する。
跡する装置に関する。
〔従来技術とその問題点］
母体の子宮収縮は大きな機械的現象であるにもかかわら
ず測定が困難であることが実証されている。通例では子
宮収縮はＨｅ賀１ｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社の「カーデ
イオトコグラフ」アプリケーション・ノー）７００Ｆ、
１９７９年、に開示されているように、妊婦の下腹部
に押付けられる産科変換器用プローブに対するばね抵抗
を測定することによって検知（追跡）される。このプロ
ーブは一般に弾性ベルトによって妊婦の下腹部のある位
置に対して固定される。収縮が生じると、プローブは一
層抵抗的な媒体に遭遇し、腹壁表面に対して直角に移動
す沖 る。この方法は基本的には子宮収縮を検皆するのに十分
である。しかし、弾性ベルトとプローブを適切に配置す
るのがむずかしい。更に、弾性ベルトとプローブの圧力
は人間に不快感を与える原因となる。
ず測定が困難であることが実証されている。通例では子
宮収縮はＨｅ賀１ｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ社の「カーデ
イオトコグラフ」アプリケーション・ノー）７００Ｆ、
１９７９年、に開示されているように、妊婦の下腹部
に押付けられる産科変換器用プローブに対するばね抵抗
を測定することによって検知（追跡）される。このプロ
ーブは一般に弾性ベルトによって妊婦の下腹部のある位
置に対して固定される。収縮が生じると、プローブは一
層抵抗的な媒体に遭遇し、腹壁表面に対して直角に移動
す沖 る。この方法は基本的には子宮収縮を検皆するのに十分
である。しかし、弾性ベルトとプローブを適切に配置す
るのがむずかしい。更に、弾性ベルトとプローブの圧力
は人間に不快感を与える原因となる。
広範に採用されている収縮追跡の別の方法は更にわずら
れしいものである。Ｄ、０．Ｔｈｏｒｎｅ他による著、
“Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｔｈｅ
ｍａｘｔｍｕｍ ａｍｐｌｉ−ｔｕｄｅ ａｎｄ ｔｈ
ｅ ｓａｘｉｍｕｓ ａｎｄ ｍｉｎｉｍｕｍ ５ｌｏ
ｐｅ ｏｆ ｔｈｅｉｎｔｒａｕｔｅｒｉｎｅ ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｉｎ １ａｔｅ ｐｒ
ｅｇ−ｎａｎｃｙ ａｎｄ １ａｂｏｒ”と題するＩＥ
ＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎＢｉｏｍｅｄｉ
ｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＋ ＢＭＥ−１９巻、
３８８ページ、１９７２年刊、に開示されているように
、気球状尖端又は開放端の液体充填カテーテルを使用し
て収縮の子宮内測定を行なうことが可能である。
れしいものである。Ｄ、０．Ｔｈｏｒｎｅ他による著、
“Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｔｈｅ
ｍａｘｔｍｕｍ ａｍｐｌｉ−ｔｕｄｅ ａｎｄ ｔｈ
ｅ ｓａｘｉｍｕｓ ａｎｄ ｍｉｎｉｍｕｍ ５ｌｏ
ｐｅ ｏｆ ｔｈｅｉｎｔｒａｕｔｅｒｉｎｅ ｐｒｅ
ｓｓｕｒｅ ｗａｖｅｆｏｒｍ ｉｎ １ａｔｅ ｐｒ
ｅｇ−ｎａｎｃｙ ａｎｄ １ａｂｏｒ”と題するＩＥ
ＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎＢｉｏｍｅｄｉ
ｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＋ ＢＭＥ−１９巻、
３８８ページ、１９７２年刊、に開示されているように
、気球状尖端又は開放端の液体充填カテーテルを使用し
て収縮の子宮内測定を行なうことが可能である。
最近では、Ｃ，Ｍａｒｑｕｅ他による著”Ｖｔｅｒｉｎ
ｅＥ）ＩＧ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ０ｂｓｔ
ｅｔｒｉｃａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇと題するＩＥＥ
Ｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｂｉｏｍｅｄｉ
ｃａｌ Ｅｎ−ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、 ＢＭＢ−３３着
、１２号、１９８６年１２月刊、に開示されているよう
に、収縮中の生体組織の電気的作用の変化が収縮を追跡
するために利用されている。この電気的作用は電気収縮
記録として記録され、また「電気的子宮収縮記録図」す
なわちｒＥＩＩＧ Ｊとも呼ばれている。
ｅＥ）ＩＧ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｆｏｒ ０ｂｓｔ
ｅｔｒｉｃａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇと題するＩＥＥ
Ｅ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｂｉｏｍｅｄｉ
ｃａｌ Ｅｎ−ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、 ＢＭＢ−３３着
、１２号、１９８６年１２月刊、に開示されているよう
に、収縮中の生体組織の電気的作用の変化が収縮を追跡
するために利用されている。この電気的作用は電気収縮
記録として記録され、また「電気的子宮収縮記録図」す
なわちｒＥＩＩＧ Ｊとも呼ばれている。
ＥＩＩＧ測定は子宮内又は下腹部に電極を装着して実施
することができる。いくつかの周波数の電気信号が収縮
との相関を測定するために観察される。
することができる。いくつかの周波数の電気信号が収縮
との相関を測定するために観察される。
ＥＩＩＧ測定の主な問題点は、（１）信号が強（ないの
で、スプリアスな生理的活動に帰因する電気信号によっ
て容易に干渉され、かつ、（２）収縮との相関はそれほ
ど強くはない、ということである。更に、子宮内電極は
必要以上にわずられしいものである。下腹部の電極はわ
ずられしいさはそれほどでもないが、しかし例えば皮膚
の伸縮、呼吸運動及び下腹筋の運動のような別の原因に
帰因する電気的作用を検出してしまう。モニタされる電
気信号の弱さ及び当該の収縮以外のソースからのノイズ
に対して信号が影響を受けやすいことによって、下腹部
ＥＨＧ測定の感度と有効性には限界がある。
で、スプリアスな生理的活動に帰因する電気信号によっ
て容易に干渉され、かつ、（２）収縮との相関はそれほ
ど強くはない、ということである。更に、子宮内電極は
必要以上にわずられしいものである。下腹部の電極はわ
ずられしいさはそれほどでもないが、しかし例えば皮膚
の伸縮、呼吸運動及び下腹筋の運動のような別の原因に
帰因する電気的作用を検出してしまう。モニタされる電
気信号の弱さ及び当該の収縮以外のソースからのノイズ
に対して信号が影響を受けやすいことによって、下腹部
ＥＨＧ測定の感度と有効性には限界がある。
本発明は前述した欠点を除く、正確な追跡が得られ、か
つわずられしくなく、さらに快適で使い易い、子宮収縮
を追跡する改良されたシステムと方法を提供することで
ある。
つわずられしくなく、さらに快適で使い易い、子宮収縮
を追跡する改良されたシステムと方法を提供することで
ある。
本発明によれば、機械的インピーダンスの変化は、それ
が機械的振動装置の共振周波数に４える作用をモニタす
ることによって追跡される。子宮内収縮は下腹部組織の
機械的インピーダンスの変化を必然的に伴なうので、こ
の装置と方法を用いてこれを追跡することが可能である
。
が機械的振動装置の共振周波数に４える作用をモニタす
ることによって追跡される。子宮内収縮は下腹部組織の
機械的インピーダンスの変化を必然的に伴なうので、こ
の装置と方法を用いてこれを追跡することが可能である
。
機械的振動装置は、機械的インタフェース及び電気・機
械的共振変換器を含むプローブ又は他の変換器アセンブ
リから成っている。この共振変換器にはそれが優先的に
振動する共振周波数がある。
械的共振変換器を含むプローブ又は他の変換器アセンブ
リから成っている。この共振変換器にはそれが優先的に
振動する共振周波数がある。
この共振周波数は機械的にインタフェースされた身体の
機械的インピーダンスと共に変化する。機械的インタフ
ェースは人間の下腹部又は身体の他の部位に貼布又は他
の方法で装着可能な表面でよい。そしてこの表面は電気
・機械的変換器を封入するプローブハウジングの一部分
であることができる。
機械的インピーダンスと共に変化する。機械的インタフ
ェースは人間の下腹部又は身体の他の部位に貼布又は他
の方法で装着可能な表面でよい。そしてこの表面は電気
・機械的変換器を封入するプローブハウジングの一部分
であることができる。
電気・機械的変換器は圧電作用や電極作用を含めた多様
な現象を利用して実現可能である。後者の場合は、変換
器は永久磁石、電磁石及びそれらの相対位置を調整する
ためのばねを備えることができる。電磁石に電気信号を
印加すると、これら磁石の相対変位が生ずる。一方の磁
石を機械的インタフェースにしっかりと取り付けること
によって、機械的インタフェースは隣接する組織を変位
させることができる。
な現象を利用して実現可能である。後者の場合は、変換
器は永久磁石、電磁石及びそれらの相対位置を調整する
ためのばねを備えることができる。電磁石に電気信号を
印加すると、これら磁石の相対変位が生ずる。一方の磁
石を機械的インタフェースにしっかりと取り付けること
によって、機械的インタフェースは隣接する組織を変位
させることができる。
変換器は、ばねの機械的インピーダンスと、各磁石に関
連する実効ｔ！及び機械的インピーダンスの関数である
共振周波数を有している。機械的インタフェースを下腹
部に装着するとき、共振周波数は下腹部組織の「ばね定
数」と共に敏感に変化する。好適には、変換器は共振周
波数の範囲が「低音波」周波数、すなわち２０Ｈ２ない
し２００ｆｌｚにわたるように設計されている。
連する実効ｔ！及び機械的インピーダンスの関数である
共振周波数を有している。機械的インタフェースを下腹
部に装着するとき、共振周波数は下腹部組織の「ばね定
数」と共に敏感に変化する。好適には、変換器は共振周
波数の範囲が「低音波」周波数、すなわち２０Ｈ２ない
し２００ｆｌｚにわたるように設計されている。
共振周波数は変換器をその共振周波数で駆動する帰還回
路を用いてモニタされる。帰還回路の出力は、その際、
変換器の現在の共振周波数における信号である。この出
力の周波数をトラ・ンキングすることによって、共振周
波数の変化、ひいては下腹部の機械的インピーダンスの
変化、ひいては収縮をモニタすることができる。帰還回
路出力の周波数は周波数カウンタ及びデイスプレィを用
いてモニタすることができ、及び／または標準型のスト
リップチャート記録計を駆動するための周波数／電圧変
換器を用いてモニタすることができる。
路を用いてモニタされる。帰還回路の出力は、その際、
変換器の現在の共振周波数における信号である。この出
力の周波数をトラ・ンキングすることによって、共振周
波数の変化、ひいては下腹部の機械的インピーダンスの
変化、ひいては収縮をモニタすることができる。帰還回
路出力の周波数は周波数カウンタ及びデイスプレィを用
いてモニタすることができ、及び／または標準型のスト
リップチャート記録計を駆動するための周波数／電圧変
換器を用いてモニタすることができる。
第１図は本発明による生体情報採取装置、特に子宮収縮
追跡装置の概略図である。第１図において子宮収縮追跡
装置１００はプローブ１０１と電子モジュール１０３と
から成っている。プローブ１０１は医療用の両面粘着テ
ープ１０５によって身体９９に取り付けることができる
。電子モジュール１０３は駆動回路１０７及び出力部１
０９から成っている。プローブ１０１と駆動回路１０７
はケーブル１１０によって電気的に連結され、発振器を
形成している。出力部１０９には周波数デイスプレィ１
１１と、ストリップチャート記録計１１５用の周波数／
電圧変換器１１３とを備えている。
追跡装置の概略図である。第１図において子宮収縮追跡
装置１００はプローブ１０１と電子モジュール１０３と
から成っている。プローブ１０１は医療用の両面粘着テ
ープ１０５によって身体９９に取り付けることができる
。電子モジュール１０３は駆動回路１０７及び出力部１
０９から成っている。プローブ１０１と駆動回路１０７
はケーブル１１０によって電気的に連結され、発振器を
形成している。出力部１０９には周波数デイスプレィ１
１１と、ストリップチャート記録計１１５用の周波数／
電圧変換器１１３とを備えている。
プローブ１０１は電気・機械的（“Ｅ／Ｍ”）共振変換
器１１７、すなわちハウジング１１９とキャップ１２１
によって密閉された共振周波数を備えた変換器を組み込
んでいる。ハウジング１１９の表面１２０は、テープ１
０５と共に身体９９との機械的インタフェースの役割を
果している。周期的駆動信号によって駆動されると、変
換器１１７はプローブ１０１を振動させることができる
。実質的な対象（目的物）に装着されていない間、プロ
ーブ１０１は駆動回路１０７によって自由空間共振周波
数で振動するようにできる。実質的な対象に装着されて
いる間、プローブ１０１ば異なる共振周波数で駆動され
る。この周一数の瞬間的な値は身体９９の機械的インピ
ーダンスの関数である。したがって、この共振周波数を
モニタすることによって、身体９９の機械的インピーダ
ンスを追跡することができる。収縮には機械的インピー
ダンスの変化が伴なうので、それを本発明の子宮収縮追
跡装置１００を用いて検出し、特性化（識別）すること
ができる。
器１１７、すなわちハウジング１１９とキャップ１２１
によって密閉された共振周波数を備えた変換器を組み込
んでいる。ハウジング１１９の表面１２０は、テープ１
０５と共に身体９９との機械的インタフェースの役割を
果している。周期的駆動信号によって駆動されると、変
換器１１７はプローブ１０１を振動させることができる
。実質的な対象（目的物）に装着されていない間、プロ
ーブ１０１は駆動回路１０７によって自由空間共振周波
数で振動するようにできる。実質的な対象に装着されて
いる間、プローブ１０１ば異なる共振周波数で駆動され
る。この周一数の瞬間的な値は身体９９の機械的インピ
ーダンスの関数である。したがって、この共振周波数を
モニタすることによって、身体９９の機械的インピーダ
ンスを追跡することができる。収縮には機械的インピー
ダンスの変化が伴なうので、それを本発明の子宮収縮追
跡装置１００を用いて検出し、特性化（識別）すること
ができる。
第２図Ａ及び第２図Ｂに示すように、変換器１１７は永
久磁石２２３と電磁石２２５とを含んでいる。
久磁石２２３と電磁石２２５とを含んでいる。
永久磁石２２３はハウジング１１９にしっかりと取り付
けられた支持ポスト２３１から片持ち式に支持された板
ばね２２９の自由端２２７に結合されている。
けられた支持ポスト２３１から片持ち式に支持された板
ばね２２９の自由端２２７に結合されている。
電磁石２２５は、第２図Ｂに示すように永久磁石２２３
を囲むプラスチック・リボン２３３と導通コイル２３５
とを具備している。コイル２３５は信号リード２３７と
アース・リード２３９とを有しており、これらはケーブ
ル１１０を介して電子モジュール１０３へと延長してい
る。
を囲むプラスチック・リボン２３３と導通コイル２３５
とを具備している。コイル２３５は信号リード２３７と
アース・リード２３９とを有しており、これらはケーブ
ル１１０を介して電子モジュール１０３へと延長してい
る。
永久磁石２２３が電磁石２２７内に延びる程度は、電磁
石及び板ばね２２９によってかけられる力によって左右
される。コイル２３５を介した周期的電気信号によって
永久磁石はプローブ１０１の残部に対して振動せしめら
れ、ハウジング１１９を振動させる。これらの振動は、
テープ１０５によってハウジング１１９の機械的インク
フェース表面１２０に取り付けられるとき、身体９９に
よって減衰（抑制）されることができる。この減衰作用
が、その振動の周波数と、プローブ１０１の自由空間共
振周波数との差異の程度を決定する。
石及び板ばね２２９によってかけられる力によって左右
される。コイル２３５を介した周期的電気信号によって
永久磁石はプローブ１０１の残部に対して振動せしめら
れ、ハウジング１１９を振動させる。これらの振動は、
テープ１０５によってハウジング１１９の機械的インク
フェース表面１２０に取り付けられるとき、身体９９に
よって減衰（抑制）されることができる。この減衰作用
が、その振動の周波数と、プローブ１０１の自由空間共
振周波数との差異の程度を決定する。
駆動回路１０７は、プローブが身体に装着されたとき身
体９９の機械的インピーダンスによって共振周波数が変
更されるように、プローブの共振周波数でプローブＬＯ
１を駆動するように設計されている。第３図に示すよう
に、駆動回路１０７は、差動増幅器３４１と、正の帰還
抵抗３４３と、負の帰還増幅器３４５と、ＡＣ結合コン
デンサ３４７とから成って２３９はグランドにある節点
りと結合されている。
体９９の機械的インピーダンスによって共振周波数が変
更されるように、プローブの共振周波数でプローブＬＯ
１を駆動するように設計されている。第３図に示すよう
に、駆動回路１０７は、差動増幅器３４１と、正の帰還
抵抗３４３と、負の帰還増幅器３４５と、ＡＣ結合コン
デンサ３４７とから成って２３９はグランドにある節点
りと結合されている。
節点Ａは差動増幅器３４１の十”入力と結合されている
。差動増幅器３４１の“−”入力はコンデンサ３４７を
経てグランドにＡＣ結合されている。
。差動増幅器３４１の“−”入力はコンデンサ３４７を
経てグランドにＡＣ結合されている。
差動増幅器３４１の節点Ｃにおける出力は節点Ａに帰還
され、即ち抵抗３４３を含む正の帰還ループ３４９を経
て増幅器３４１の“十°°端子に帰還される。
され、即ち抵抗３４３を含む正の帰還ループ３４９を経
て増幅器３４１の“十°°端子に帰還される。
節点Ｃにおける出力も節点Ｂに帰還され、即ち抵抗３４
５を含む負の帰還ループ３５１を経て増幅器３４１の“
−”端子に帰還される。図示した実施例では、正の帰還
抵抗３４３は定格１００にΩであり、負の帰還抵抗３４
５は定格５００にΩであり、コンデンサは定格１０μＦ
である。これとは対称的に、変換器のＤＣ抵抗の大きさ
は５９程度である。変換器の共振周波数において、正の
帰還信号に基づく増幅器３４１の“＋”端子における電
圧変動は、負の帰還信号に基づく増幅器３４１の“−″
端子における電圧変動よりも大きい。このようにして、
増幅器は安定的にバイアスをかけられているにもかわら
ず、本装置は共振周波数にて振動する。
５を含む負の帰還ループ３５１を経て増幅器３４１の“
−”端子に帰還される。図示した実施例では、正の帰還
抵抗３４３は定格１００にΩであり、負の帰還抵抗３４
５は定格５００にΩであり、コンデンサは定格１０μＦ
である。これとは対称的に、変換器のＤＣ抵抗の大きさ
は５９程度である。変換器の共振周波数において、正の
帰還信号に基づく増幅器３４１の“＋”端子における電
圧変動は、負の帰還信号に基づく増幅器３４１の“−″
端子における電圧変動よりも大きい。このようにして、
増幅器は安定的にバイアスをかけられているにもかわら
ず、本装置は共振周波数にて振動する。
増幅器出力は節点Ａにおける信号によってプローブ１０
１を駆動するだけではな（、節点Ｃを経て第１図に示す
出力部１０９の節点Ｅにおける緩衝された信号を供給す
る。この信号は周波数デイスプレィ１１１及びストリッ
プチャート記録計１１５を駆動するための周波数／電圧
変換器１１３を駆動する。
１を駆動するだけではな（、節点Ｃを経て第１図に示す
出力部１０９の節点Ｅにおける緩衝された信号を供給す
る。この信号は周波数デイスプレィ１１１及びストリッ
プチャート記録計１１５を駆動するための周波数／電圧
変換器１１３を駆動する。
第４図の機械的モデルを参照することによってプローブ
１０１の動作を更に理解することができる。
１０１の動作を更に理解することができる。
プローブ１０１は集合的にハウジング１１９、キャップ
１２１及び電磁石２２５に対応する質量Ｍ１、永久磁石
２２３に対応する質量り、及び板ばね２２９に対応する
ばね力４５３とによって表わすことができる。
１２１及び電磁石２２５に対応する質量Ｍ１、永久磁石
２２３に対応する質量り、及び板ばね２２９に対応する
ばね力４５３とによって表わすことができる。
更に、プローブ１０１の機械的抵抗はダッシュボット４
５５によって表わされる。身体９９は無限の固定質Ｉ４
５７、可変ばね４５９及びダッシュポット４６１によっ
てモデル化される。（より完全なモデルでよ は、Ｍ、にはプローブ１０１の作用にきって変位される
身体組織を表わす成分を含むであろう。）可変ばね４５
９のばね定数は収縮中に生じる身体９９の機械的インピ
ーダンスの変化と共に変化する。
５５によって表わされる。身体９９は無限の固定質Ｉ４
５７、可変ばね４５９及びダッシュポット４６１によっ
てモデル化される。（より完全なモデルでよ は、Ｍ、にはプローブ１０１の作用にきって変位される
身体組織を表わす成分を含むであろう。）可変ばね４５
９のばね定数は収縮中に生じる身体９９の機械的インピ
ーダンスの変化と共に変化する。
プローブ１０１が身体９９に装着されていない間は、プ
ローブ１０１は以下の自由空間での共振周波数を有する
。
ローブ１０１は以下の自由空間での共振周波数を有する
。
ｆ□−［Ｋ（ＭＩ十Ｍり／（ＭＩ Ｍり］””無限質量
の固定身体に装着されると、プローブ１０１は以下の共
振周波数を有するだろう。
の固定身体に装着されると、プローブ１０１は以下の共
振周波数を有するだろう。
ｆω−（ｋ／Ｍｚ） ””
振動周波数の好適な範囲は約２０８２ないし８０ Ｈｚ
である。本実施例におけるＰｆｓは約５０１１ｚである
。上記の場合、共振周波数はＦ□とｆｃｏとの中間であ
り、身体９９の機械的インピーダンスと共に変化する。
である。本実施例におけるＰｆｓは約５０１１ｚである
。上記の場合、共振周波数はＦ□とｆｃｏとの中間であ
り、身体９９の機械的インピーダンスと共に変化する。
上述の子宮収縮追跡装置１００では、共振周波数の変化
は共振周波数にて変換器１１７を駆動し、その駆動周波
数をモニタすることによって検出される。第５図に示し
た別の実施例による子宮収縮追跡装置では、駆動信号は
一定の周波数に保持され、共振周波数の変化は変換器５
０１における電流と電圧との位相関係をモニタすること
によって検出される。
は共振周波数にて変換器１１７を駆動し、その駆動周波
数をモニタすることによって検出される。第５図に示し
た別の実施例による子宮収縮追跡装置では、駆動信号は
一定の周波数に保持され、共振周波数の変化は変換器５
０１における電流と電圧との位相関係をモニタすること
によって検出される。
装置５００は変換器５０１ 、ＡＣ電圧源５０３、抵抗
５０５位相計５０７とから成っている。変換器５０１
と抵抗５０５とは変換器アセンブリを形成している。電
圧源５０３は一定の周波数にて変換器５０１を駆動する
。
５０５位相計５０７とから成っている。変換器５０１
と抵抗５０５とは変換器アセンブリを形成している。電
圧源５０３は一定の周波数にて変換器５０１を駆動する
。
位相計５０７は線５０９及び５１１を経て変換器５０１
にかかる電圧と、線５１３及び５１５を経て抵抗５０５
にかかる電圧とを検出し、これら２つの電圧間の位相差
を測定する。抵抗５０５にかかる電圧は変換器５０１を
通る電流と同相であるので、位相５０７によって測定さ
れる位相差は、変換器５０１を通る電流と電圧との位相
差である。
にかかる電圧と、線５１３及び５１５を経て抵抗５０５
にかかる電圧とを検出し、これら２つの電圧間の位相差
を測定する。抵抗５０５にかかる電圧は変換器５０１を
通る電流と同相であるので、位相５０７によって測定さ
れる位相差は、変換器５０１を通る電流と電圧との位相
差である。
変換器５０１が身体とインタフェースされ、その身体の
機械的インピーダンスが変化すると、変換器５０１の共
振周波数は変化する。ＡＣ電圧源５０３は一定の周波数
で変換器５０１を駆動するので、駆動周波数と共振周波
数との差は共振周波数と共に変化する。この周波数変化
によって位相計５０７で測定される位相差が生じる。こ
のようにして、位相計５０７は、例えば子宮収縮による
もののような機械的インピーダンスの変化を指示するた
めに利用できる。
機械的インピーダンスが変化すると、変換器５０１の共
振周波数は変化する。ＡＣ電圧源５０３は一定の周波数
で変換器５０１を駆動するので、駆動周波数と共振周波
数との差は共振周波数と共に変化する。この周波数変化
によって位相計５０７で測定される位相差が生じる。こ
のようにして、位相計５０７は、例えば子宮収縮による
もののような機械的インピーダンスの変化を指示するた
めに利用できる。
別の実施例は１つの電磁石と１つの永久磁石ではなく２
つの電磁石を備えた変換器を使用している。
つの電磁石を備えた変換器を使用している。
別の実施例は小型の安価なスピーカーの雄部分を切断除
去し、そしてその共振周波数を約５０Ｈｚに低げるため
に質量を加えるようにしてスピーカを変型して製造した
変換器を使用している。更に身体の位置を適切に定める
ことによって、組込まれたプローブを重み（動力）によ
って定位置に保つことができるので、テープは不要であ
る。
去し、そしてその共振周波数を約５０Ｈｚに低げるため
に質量を加えるようにしてスピーカを変型して製造した
変換器を使用している。更に身体の位置を適切に定める
ことによって、組込まれたプローブを重み（動力）によ
って定位置に保つことができるので、テープは不要であ
る。
図示した実施例では、収縮する組織の機械的インピーダ
ンスの変化が共振回路から出力される周波数に影響を及
ぼすことによって収縮が検出される。しかし本発明はま
た非共振回路も利用できる。
ンスの変化が共振回路から出力される周波数に影響を及
ぼすことによって収縮が検出される。しかし本発明はま
た非共振回路も利用できる。
別の実施例では、モータが偏心軸、例えば偏心重りを取
り付けた軸を駆動する。定電流が一定の回転速度でモー
タを駆動する。偏心軸により、取付けられたフレームが
振動する。したがってモータは非共振電気・機械式変換
器として機能する。フレームを身体に押し付けると、モ
ータの回転速度は収縮中の身体の機械的インピーダンス
の変化と共に変化する。したがってモータの回転速度の
変化を観察することにより収縮をモニタすることができ
る。
り付けた軸を駆動する。定電流が一定の回転速度でモー
タを駆動する。偏心軸により、取付けられたフレームが
振動する。したがってモータは非共振電気・機械式変換
器として機能する。フレームを身体に押し付けると、モ
ータの回転速度は収縮中の身体の機械的インピーダンス
の変化と共に変化する。したがってモータの回転速度の
変化を観察することにより収縮をモニタすることができ
る。
これまでの説明では収縮を検出する際、パラメータとし
て周波数に焦点を当ててきた。しかし別のパラメータも
利用できる。例えば、機械的インピーダンスの変化は電
磁共振子を通る電流の振幅にも影響を与えることができ
る。
て周波数に焦点を当ててきた。しかし別のパラメータも
利用できる。例えば、機械的インピーダンスの変化は電
磁共振子を通る電流の振幅にも影響を与えることができ
る。
収縮は電気・機械的変換器上の機械的インピーダンスの
変化の影響を検査することによって検出可能であるが、
このような変換器から発生される信号に対して収縮が及
ぼす影響によって収縮を特性化（識別）することも可能
である。収縮期間中、信号の振幅及び位相に及ぼす身体
組織の影響に変化が生じる。これらの変化は、信号が身
体を通過し、又は身体から反射された後で受信されるこ
とによって検出することができる。
変化の影響を検査することによって検出可能であるが、
このような変換器から発生される信号に対して収縮が及
ぼす影響によって収縮を特性化（識別）することも可能
である。収縮期間中、信号の振幅及び位相に及ぼす身体
組織の影響に変化が生じる。これらの変化は、信号が身
体を通過し、又は身体から反射された後で受信されるこ
とによって検出することができる。
一実施例は信号を発生するために擬似乱数を利用してい
る。この擬似乱数アプローチの利点は発生する信号が広
帯域スペクトルであり、したがって人間を′わずられせ
ないことである。更に、このような信号は、ノイズの振
幅が比較的高くても、容易にノイズから区別することが
できる。あるいは、発生される信号は一連のタップによ
って生成されるパルスであることが可能である。通過又
は反射される信号の遅延の変化を収縮を特性化（識別）
するために利用できる。
る。この擬似乱数アプローチの利点は発生する信号が広
帯域スペクトルであり、したがって人間を′わずられせ
ないことである。更に、このような信号は、ノイズの振
幅が比較的高くても、容易にノイズから区別することが
できる。あるいは、発生される信号は一連のタップによ
って生成されるパルスであることが可能である。通過又
は反射される信号の遅延の変化を収縮を特性化（識別）
するために利用できる。
関連する実施例では、機械的インピーダンスの変化が周
波数を変化させる傾向は、他の変数、例えば駆動電流に
よって補償することができる。この場合、周波数は一定
に保たれるので、収縮は周波数の変化によっては反映さ
れない。しかし、収縮は一定振幅を保つのに必要な駆動
電流を、又は偏心軸の実施例では回転速度をトラッキン
グすることによって追跡可能である。
波数を変化させる傾向は、他の変数、例えば駆動電流に
よって補償することができる。この場合、周波数は一定
に保たれるので、収縮は周波数の変化によっては反映さ
れない。しかし、収縮は一定振幅を保つのに必要な駆動
電流を、又は偏心軸の実施例では回転速度をトラッキン
グすることによって追跡可能である。
追跡装置１００は駆動信号をモニタすることによって機
械的インピーダンスの変化を検出するものであるが、本
発明には別の実施例もある。例えば、身体を通過して伝
送された、又は身体から反射される音波を検出するため
別個の音響受信器を使用することができる。
械的インピーダンスの変化を検出するものであるが、本
発明には別の実施例もある。例えば、身体を通過して伝
送された、又は身体から反射される音波を検出するため
別個の音響受信器を使用することができる。
子宮収縮システムは身体のいくつかの部位における機械
的インピーダンスの変化を検出するため複数のプローブ
を組み入れることが可能である。
的インピーダンスの変化を検出するため複数のプローブ
を組み入れることが可能である。
多重プローブには多重のベルトが必要なので従来方式で
は利便に利用することができない。本発明は単一の収縮
の進展（過程）をモニタするために利用可能な多重プロ
ーブシステムを提供する。このモニタ一方式は、単一プ
ローブ方式では混乱（誤検出）することがある局部的な
偽の陣痛による収縮を区別するために利用できる。更に
単一プローブシステムはプローブの誤配置によって収縮
を検出し得ない場合があるが、多重プローブシステムの
場合にはこのような問題がほとんどない。
は利便に利用することができない。本発明は単一の収縮
の進展（過程）をモニタするために利用可能な多重プロ
ーブシステムを提供する。このモニタ一方式は、単一プ
ローブ方式では混乱（誤検出）することがある局部的な
偽の陣痛による収縮を区別するために利用できる。更に
単一プローブシステムはプローブの誤配置によって収縮
を検出し得ない場合があるが、多重プローブシステムの
場合にはこのような問題がほとんどない。
本発明を子宮収縮の検出のために応用するものとして説
明してきた。より一般的には本発明の原理は身体の機械
的インピーダンスの変化による信号の変化の利用を含む
ものである。適切な変更を加えることによって、本発明
の装置と方法は、例えば随意筋の活動のような別の生理
的事象を反影する組織の機械的インピーダンスの変化を
検出するためにも利用できる。更に、本発明の用途は生
理的な現象に限定されるものではなく、必要に応じて張
力、剛性及び粘性の測定をも含むことができる。
明してきた。より一般的には本発明の原理は身体の機械
的インピーダンスの変化による信号の変化の利用を含む
ものである。適切な変更を加えることによって、本発明
の装置と方法は、例えば随意筋の活動のような別の生理
的事象を反影する組織の機械的インピーダンスの変化を
検出するためにも利用できる。更に、本発明の用途は生
理的な現象に限定されるものではなく、必要に応じて張
力、剛性及び粘性の測定をも含むことができる。
本発明の主な利点は、それが能動的測定装置を使用して
いることである。この測定装置に機械的であれ電気的で
あれエネルギを与えるのに人体（目的物）に依拠するの
ではなく、本発明は人体によって単に変化されるだけの
信号を供給するのである。好適な実施例では、モニタさ
れるパラメタは周波数である。周波数は精密に測定可能
であり、また、他のパラメタより干渉を受けにくい。
いることである。この測定装置に機械的であれ電気的で
あれエネルギを与えるのに人体（目的物）に依拠するの
ではなく、本発明は人体によって単に変化されるだけの
信号を供給するのである。好適な実施例では、モニタさ
れるパラメタは周波数である。周波数は精密に測定可能
であり、また、他のパラメタより干渉を受けにくい。
これに対してＢＩＧシステムは弱い電気信号の受動的検
出に依存しており、この電気信号は他の電気信号による
干渉を受は易い。更に、収縮には必然的に機械的インピ
ーダンスの著しい変化を伴なうので、測定されたパラメ
タの妥当性には疑う余地がない。本発明は便利なことに
は、従来の代表的な下腹部産科変換器に必要は弾性ベル
トが不要である。その結果、人間が身体の位置をずらし
た場合でもベルトのずれに影響されることは少ない。
出に依存しており、この電気信号は他の電気信号による
干渉を受は易い。更に、収縮には必然的に機械的インピ
ーダンスの著しい変化を伴なうので、測定されたパラメ
タの妥当性には疑う余地がない。本発明は便利なことに
は、従来の代表的な下腹部産科変換器に必要は弾性ベル
トが不要である。その結果、人間が身体の位置をずらし
た場合でもベルトのずれに影響されることは少ない。
このように、本発明は便利で、正確で信顛できる子宮収
縮の追跡装置と方法を提供するものである。更に、本発
明は他の組織の変化と関連する機械的インピーダンスの
変化の測定及び、生物に限らず機械的インピーダンスの
変化に関連する広範な他の対象にも応用することができ
る。
縮の追跡装置と方法を提供するものである。更に、本発
明は他の組織の変化と関連する機械的インピーダンスの
変化の測定及び、生物に限らず機械的インピーダンスの
変化に関連する広範な他の対象にも応用することができ
る。
第１図は本発明の一実施例による生体情報採取装置の概
略ブロック図、第２Ａ図は第１図に示したプローブの平
面図（カバーは除去）、第２Ｂ図は第２Ａ図の２８−２
Ｂ線よる断面図、第３図は第１図に示した駆動回路の詳
細回路図、第４図は第２Ａ図および第２Ｂ図に示したプ
ローブの機械モデルを示した図、第５図は本発明の他の
実施例を示したブロック図である。 １０１ニブローブ、１０３：電気的モジュール、９９：
人体、１０５：装着用テープ、１１７：電気・機械変換
器、１０９：出力部、１１９：ハウジング、１２０：表
面、２２３：永久磁石、２２５：電磁石、２３５： コ
イル、２２９：バネ、２３１：支持体、４５３゜４５９
： スプリング。
略ブロック図、第２Ａ図は第１図に示したプローブの平
面図（カバーは除去）、第２Ｂ図は第２Ａ図の２８−２
Ｂ線よる断面図、第３図は第１図に示した駆動回路の詳
細回路図、第４図は第２Ａ図および第２Ｂ図に示したプ
ローブの機械モデルを示した図、第５図は本発明の他の
実施例を示したブロック図である。 １０１ニブローブ、１０３：電気的モジュール、９９：
人体、１０５：装着用テープ、１１７：電気・機械変換
器、１０９：出力部、１１９：ハウジング、１２０：表
面、２２３：永久磁石、２２５：電磁石、２３５： コ
イル、２２９：バネ、２３１：支持体、４５３゜４５９
： スプリング。
Claims (3)
- （１）電気・機械共振変換器とそれに結合された機械的
インタフェース部分とを含み、前記変換器は駆動信号を
振動に変換し、前記振動は被検出物体に機械的に結合さ
れ、そして前記変換器の共振周波数は前記被検出物体の
機械的インピーダンスに関連して変化する変換装置と、
前記変換器に電気的に結合されて該変換器に周期的駆動
信号を供給し、前記変換器が前記被検出物体に機械的に
結合されるとき、前記駆動信号は前記被検出物体の機械
的インピーダンスに関連するパラメータによって特徴づ
けられる駆動回路と、前記パラメータの変化を検出する
手段とより成り、前記被検出物体の機械的インピーダン
スの変化を前記パラメータの変化として検出するように
した生体情報採取装置。 - （２）前記パラメータは駆動信号の周波数であり、前記
駆動回路は前記変換器をその共振周波数で駆動する帰還
回路を備えている請求項第１項記載の生体情報採取装置
。 - （３）前記変換器は一定の駆動周波数で付勢され、前記
パラメータは前記変換器を介して前記駆動回路によって
供給される電圧と電流との間の位相差であり、前記被検
出物体の機械的インピーダンスの変化は前記位相差の変
化によって検出される請求項第１項記載の生体情報採取
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US23443788A | 1988-08-19 | 1988-08-19 | |
| US234,437 | 1988-08-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02107224A true JPH02107224A (ja) | 1990-04-19 |
Family
ID=22881394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1211204A Pending JPH02107224A (ja) | 1988-08-19 | 1989-08-16 | 生体情報採取装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5168879A (ja) |
| EP (1) | EP0359397B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02107224A (ja) |
| DE (1) | DE68922452T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002159452A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-06-04 | Ge Marquette Medical Systems Inc | 生理学的イベント検出器及びその動作方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5394877A (en) * | 1993-04-01 | 1995-03-07 | Axon Medical, Inc. | Ultrasound medical diagnostic device having a coupling medium providing self-adherence to a patient |
| GB0619322D0 (en) * | 2006-09-30 | 2006-11-08 | Greater Glasgow Nhs Board | Apparatus for coupling an ultrasound probe to an object |
| US20090204017A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-13 | Pandit Ashit M | Uterine activity monitoring using impedance plethysmography |
| CN102204815B (zh) * | 2011-06-02 | 2012-11-14 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种人体机械阻抗测量装置及其测量方法 |
| EP3744239A1 (en) * | 2019-05-27 | 2020-12-02 | Koninklijke Philips N.V. | Apparatus for monitoring uterine contractions |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2800647A (en) * | 1955-03-18 | 1957-07-23 | Cievite Corp | Ice detector |
| US3240054A (en) * | 1962-12-24 | 1966-03-15 | Gabb Special Products Inc | Ice detector |
| US3872443A (en) * | 1973-01-26 | 1975-03-18 | Novar Electronics Corp | Individual identification apparatus and method using frequency response |
| US4072046A (en) * | 1976-09-03 | 1978-02-07 | The Dow Chemical Company | Acoustic pycnometer |
| GB8428831D0 (en) * | 1984-11-15 | 1984-12-27 | Sutton J A | Monitoring organs of body |
| WO1986003115A1 (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-05 | Graeme John Clare | Tocodynamometers |
-
1989
- 1989-08-11 DE DE68922452T patent/DE68922452T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-11 EP EP89308203A patent/EP0359397B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-16 JP JP1211204A patent/JPH02107224A/ja active Pending
-
1990
- 1990-10-30 US US07/607,217 patent/US5168879A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002159452A (ja) * | 2000-08-17 | 2002-06-04 | Ge Marquette Medical Systems Inc | 生理学的イベント検出器及びその動作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0359397A1 (en) | 1990-03-21 |
| DE68922452T2 (de) | 1995-09-07 |
| DE68922452D1 (de) | 1995-06-08 |
| US5168879A (en) | 1992-12-08 |
| EP0359397B1 (en) | 1995-05-03 |
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