超音波のドップラー効果を用いた胎児呼吸様運動の計測系

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650377
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 山越 芳樹 群馬大学, 工学部, 助教授 (10174640)
• Keywords: 胎児診断 / 超音波 / ドップラー効果 / 呼吸様運動 / 胎動計測

Research Abstract

新生児の死亡原因で最も高率なのは突然死症候群である。この突然死症候群については、まだ不明な点が多いが、原因の1つとして胎児の呼吸中枢神経系の異常が考えられている。このため呼吸中枢系の異常を母体内で早期に発見できれば、胎児呼吸系疾患の診断が出生前に可能になることが期待される。このような現状から、本研究では母体内胎児の呼吸中枢神経系由来の運動である胎児呼吸様運動を定量的に計測できる新しい手法を研究開発することを目的とする。ここで考えている計測法では、(1)従来、外乱の影響が大きいとして捨てられてきた受波超音波の極低周波数のゆらぎ成分に着目し、非線形変換により母体の運動が同時に計測されても、胎児呼吸様運動だけを定量的に計測できる方法を組み入れている。(2)子宮内10点の変位変動を超音波ビームで同時に計測する方法を考案し、胎動による測定点の移動に対しても呼吸様運動を連続して計測できる。(3)定量性向上のための新しい信号処理法を考案して組み入れた、など従来の方法にない多くの特色を持っている。本年度はまず本計測系で用いる計測法について、特に臨床に適用したときに得られるS/N比、安全性などについて理論的な検討を加えた。その後計測系を設計し試作を行った。この過程で、信号処理の核となる胎児呼吸様運動の自動判別アルゴリズムについても検討を加え、新たに時間領域での特徴パラメータ抽出を基礎とする手法を提案した。これは、多チャンネルで記録した変位信号の変位振幅、瞬時周波数、複数チャンネルでの同時検出確率などを評価量として用い自動判別を行うが、基礎実験の結果、雑音の多い区間でも従来の方法に比べて高い判別確率が得られることを確認した。これらの成果は、日本ME学会(秋期)、日本超音波医学会(春期)をはじめ、産婦人科学会誌、国際学会"Fetus as a patients"等で報告した。

Research Products

• [Publications] 篠塚憲男,山越芳樹他: "パルスドプラ法による組織の微小変位計測法を用いた胎児呼吸様運動の実時間計測システムの開発" 日本産科婦人科学会雑誌. 46. 13-20 (1994)
• [Publications] N.Shinozuka,Y.Yamakoshi et.al.: "New Method for Tracking Fetal Breathing Mouements Using Real-Time Pulsed Doppla Ultrasonographic Displacement Measurement" Journal of Ultrasound in Medicine. 13. 19-25 (1994)