子宮内胎児の胎動、呼吸運動、心拍の自動認識システム

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04671022
• Research Institution: Department od Obstetrics & Gynecology, School of Medicine, Teikyo University
• Principal Investigator: 穂垣 正暢 帝京大学, 医学部, 教授 (60147105)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山越 芳樹 群馬大学, 工学部, 助教授 (10174640) ; 山本 樹生 帝京大学, 医学部, 講師 (40167721)
• Keywords: パルスドップラー信号 / 多元情報採取 / 低域信号処理 / 胎児心拍測定 / 心拍測定精度 / 自己相関 / 位相性雑音

Research Abstract

生体微小変位計測技術を利用した胎児心拍測定の高精度化とその信頼限界の推定-前年度から継続の臨床用超音波診断装置のドップラ信号の直交検波器の出力信号から妊娠初期胎児心の低速微小な変位変動を計測する。この信号は任意に設定した音線上から5点の微小変位信号を正弦波的な信号として抽出するのでその中心周波数を推定し胎児心拍に換算する。現在のシステムは妊娠6週心拍測定が可能なquadrature detection法を採用しているが、これは信号入力を既知の正弦波参照信号で変調し分野能を高める技術の応用である。本年度は、この演算過程でえられる、実際の心拍とことなる参照信号で測定した結果と正しい参照信号での測定との差が、位相性雑音に密接に対応することから雑音成分推定のindexを提案した。この指標は位相性雑音成分を示すのみでなく胎児心拍の信頼限界の定量表示として有用なことを理論的臨床的に明らかにした。さらに演算を高速高精度化するとともに、信号と雑音成分が絶えず変動する低周波生体信号を能率よく検出するシステムとした。
胎児二次元画像信号をもちいた立体Mモード画像の構成と胎児心拍、呼吸、胎動の多元分析システム--臨床用超音波画像診断装置の二次元画像をデジタル化して連続画像としてパソコンに転送し、二次元Bモード画像に時間軸情報を加えた立体画像システムを構成する。これは既存の三次元処理システムの超音波信号への適用にすぎないが、これを用いて胎児心拍、呼吸、胎動の分析をおこなう研究を開始した。この方法は従来のMモード画像に奥行情報を追加し三次元表示したもので、システムの構成はビデオ信号のデジタル化(8ビット)と大容量メモリーにより高速バスをもちいて光デスクに転送する三次元画像処理装置と関連の専用ソフトにある。このシステムに前述の計測システムを組合せて胎児心拍、胎児呼吸運動、胎動など非定常的な低周波周期性信号の測定を開始した。

Research Products

• [Publications] M.Hogaki,T.Yamamoto,Y.Yamakoshi: "Fetal Heart Rate in Early Stage of Preganncy by Quadrature Detection Method from Pulsed Doppler signals." Fetal Diagnois and therapy. 8S.2. 26 (1993)
• [Publications] M.Hogaki,T.Yamamoto,Y.Yamakoshi: "Fetal Heart Rate by Detection of Infinte Displacements from Pulsed Doppler Signals during Early Stage of Pregnancy" Proceedings of the 4th Japan-Taiwan Symposium on Obstetrical and Gynecologica1u1trasound and Perinatology. 22 (1993)
• [Publications] 漆畑博信、穂垣正暢、山本樹生、山越芳樹: "生体内微小変位検出信号を利用した新胎児心拍検出法" 日本超音波医学会誌. 20,Suppl. 294-295 (1993)
• [Publications] 佐藤比呂光、穂垣正暢、山越芳樹: "生体内微小変位計測系による胎児心拍数計測の精度評価" 日本超音波医学会誌. 20,Suppl. 222-223 (1993)