用于采用孕婦貢獻(xiàn)檢測的胎兒心率監(jiān)測的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及胎兒監(jiān)測的領(lǐng)域。更具體來說，本公開涉及采用孕婦偽影(maternal artifact)的檢測的胎兒心率監(jiān)測。
【背景技術(shù)】
[0002] 使用多普勒超聲來檢測胎兒心率（FHR)的當(dāng)前方法在應(yīng)用于肥胖患者時(shí)有困難， 因?yàn)榻鉀Q方案的超聲掃描深度具有有限超聲穿透范圍，其在考慮腹部脂肪的厚度時(shí)沒有達(dá) 到胎兒的心臟。因此，由于肥胖母親，胎兒的心臟超出超聲靈敏度的典型范圍。
[0003] 雖然超聲穿透深度能夠通過增加超聲發(fā)射脈沖的持續(xù)時(shí)間和接收窗口的持續(xù)時(shí) 間或者通過增加具有固定發(fā)射脈沖的接收窗口的持續(xù)時(shí)間來增加，但是增加的穿透深度引 起所接收的反射超聲信號(hào)中的信噪比的降低。超聲波束以錐形形狀來產(chǎn)生，以及跨生理結(jié) 構(gòu)的越寬區(qū)域反射則超聲波在被反射和返回之前穿透越深。因此，具有延長穿透深度的超 聲胎兒心率監(jiān)測器造成拾取母親的競爭生理信號(hào)而不是胎兒的心臟活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。由于上面 所注意的對(duì)多普勒超聲FHR監(jiān)測的這些難題，腹部ECG已用來獲取肥胖患者中的胎兒ECG 信號(hào)。但是，通過腹部ECG使用胎兒ECG所確定的胎兒心率的質(zhì)量通常低于臨床環(huán)境中使 用多普勒超聲對(duì)非肥胖孕婦患者所經(jīng)歷的胎兒心率檢測的質(zhì)量。腹部ECG要求多個(gè)電極應(yīng) 用到患者，如果沒有考慮電極的仔細(xì)皮膚準(zhǔn)備或保持，則這類電極處于產(chǎn)生不良質(zhì)量信號(hào) 的風(fēng)險(xiǎn)。
[0004] 與增加的多普勒超聲深度范圍關(guān)聯(lián)的這個(gè)問題的附加影響是孕婦心率（MHR)對(duì) 胎兒心率的混淆。由于拾取腹部血管中的孕婦脈搏的增加風(fēng)險(xiǎn)，MHR信號(hào)可支配返回的超 聲信號(hào)。這在其中胎兒心臟信號(hào)由于惡化的胎兒健康或者由于作為孕婦或胎兒移動(dòng)的結(jié)果 的胎兒心臟的移動(dòng)超出超聲波束而較弱或丟失的情況下能夠發(fā)生。在這些情況下，當(dāng)操作 在增加的超聲深度范圍時(shí)，監(jiān)測器可錯(cuò)誤地識(shí)別MHR而不是FHR。而且，如果提高M(jìn)HR，則監(jiān) 測裝置可鎖定MHR，并且當(dāng)實(shí)際上胎兒健康可能惡化時(shí)錯(cuò)誤地產(chǎn)生指示胎兒健康的結(jié)果。
[0005] -種先前提出的解決方案是結(jié)合MHR的附加獨(dú)立的換能器。這種獨(dú)立的換能器示 范地是結(jié)合到分娩力計(jì)中的脈搏血氧測定（SpO2)裝置。更進(jìn)一步的技術(shù)和換能器的添加 對(duì)系統(tǒng)增加復(fù)雜度和成本，并且這類組合由于相同的空間中的競爭換能器的操作而提出其 他難題。具體來說，已知SpO2對(duì)運(yùn)動(dòng)偽影是敏感的，并且分娩力計(jì)膜片能夠是這類運(yùn)動(dòng)偽 影的源，從而限制由3?0 2換能器所確定的MHR的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 監(jiān)測胎兒心率的方法的示范實(shí)施例包含跨超聲深度靈敏度區(qū)域（ultrasound depthzoneofsensitivity)來檢測作為參考胎兒心率（FHR)的平均FHR。超聲深度靈敏 度區(qū)域在第一深度的重疊增量中掃描。計(jì)算每個(gè)重疊增量的信號(hào)質(zhì)量。識(shí)別具有最大信號(hào) 質(zhì)量的相鄰重疊增量。跨表示相鄰重疊增量的第二深度的超聲深度增量來操作超聲探頭， 以產(chǎn)生返回的超聲信號(hào)。胎兒心率根據(jù)返回超聲信號(hào)來確定。
[0007] 用于監(jiān)測胎兒心率的示范實(shí)施例包含超聲換能器，其可操作以在靈敏度區(qū)域上發(fā) 射超聲脈沖。超聲換能器按照時(shí)序圖來接收反射超聲脈沖的超聲信號(hào)。胎兒心率（FHR)檢 測器可操作以產(chǎn)生FHR波形，并且計(jì)算在FHR波形上的平均FHR。心率符合檢測器將在個(gè)別 段上所確定平均FHR與作為在靈敏度區(qū)域上的平均FHR所計(jì)算的參考FHR進(jìn)行比較，并且 產(chǎn)生指示平均FHR與參考FHR之間的接近以及FHR波形的穩(wěn)定性的符合信號(hào)。信號(hào)質(zhì)量檢 測器確定超聲信號(hào)的個(gè)別段的質(zhì)量，并且產(chǎn)生質(zhì)量信號(hào)。時(shí)序圖選擇器接收符合信號(hào)和質(zhì) 量信號(hào)，并且選擇具有最大質(zhì)量信號(hào)的相鄰重疊增量，以及如果所選相鄰重疊增量的符合 信號(hào)指示沒有符合，則產(chǎn)生孕婦偽影報(bào)警的指示，并且產(chǎn)生用于超聲換能器的操作的時(shí)序 圖的指示。
[0008] 用于監(jiān)測胎兒的心率的備選裝置的示范實(shí)施例包含超聲換能器，其可操作以發(fā)射 超聲信號(hào)。超聲換能器從跨超聲深度靈敏度區(qū)域的多個(gè)超聲深度接收反射超聲信號(hào)。數(shù)字 邏輯按照時(shí)序圖來操作超聲換能器，以掃描超聲深度靈敏度區(qū)域和重疊增量。信號(hào)質(zhì)量檢 測器計(jì)算每個(gè)重疊增量的信號(hào)質(zhì)量。胎兒心率（FHR)檢測器根據(jù)第一深度大小的重疊增量 的每個(gè)來計(jì)算FHR，并且根據(jù)FHR波形來計(jì)算平均FHR。時(shí)序圖選擇器識(shí)別具有最大信號(hào)質(zhì) 量的相鄰重疊增量，并且選擇時(shí)序圖供數(shù)字邏輯使用。時(shí)序圖與所識(shí)別相鄰重疊增量的組 合掃描深度關(guān)聯(lián)。數(shù)字邏輯按照所選時(shí)序圖來操作超聲換能器，并且FHR檢測器根據(jù)所接 收的反射超聲信號(hào)（其按照所選時(shí)序圖所產(chǎn)生）來計(jì)算FHR。
【附圖說明】
[0009] 圖1以圖解方式描繪在正常體型患者上的超聲換能器的示范實(shí)施例的使用。
[0010] 圖2以圖解方式描繪在正常肥胖患者上超聲換能器的示范實(shí)施例的使用。
[0011] 圖3以圖解方式描繪超聲換能器靈敏度區(qū)域的示范實(shí)施例。
[0012] 圖4是胎兒監(jiān)測裝置的示范實(shí)施例的示意圖。
[0013] 圖5是描繪監(jiān)測胎兒心率的方法的示范實(shí)施例的流程圖。
[0014] 圖6以圖解方式描繪與各種時(shí)序圖關(guān)聯(lián)的掃描深度的示范實(shí)施例。
[0015] 圖7是描繪監(jiān)測胎兒心率的方法的示范實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 圖1以圖解方式描繪將超聲波束12投射進(jìn)孕婦患者14和胎兒16的身體的超聲 換能器10的實(shí)施例的操作。超聲波束12特別定向在胎兒16的心臟18。圖1示范描繪第 一超聲靈敏度區(qū)域20和第二超聲靈敏度區(qū)域22。在圖1所描繪的示范實(shí)施例中，第一超聲 靈敏度區(qū)域20是近區(qū)，而第二超聲靈敏度區(qū)域22是遠(yuǎn)區(qū)。要理解，這些超聲靈敏度區(qū)域只 是示范性的，并且這類區(qū)域可示范地按照與本文所述不同的方式來限定，包含單個(gè)超聲靈 敏度區(qū)域。
[0017] 在圖1所描繪的示范實(shí)施例中，近區(qū)20跨在24處所指示的3厘米到在26處所指 示的17厘米之間的深度范圍延伸。在示范實(shí)施例中，遠(yuǎn)區(qū)可延伸跨在28處所指示的14厘 米與在30處所指示的28厘米之間的深度范圍延伸。要知道，這些深度范圍只是示范性的， 以及在至少一個(gè)備選實(shí)施例中，遠(yuǎn)區(qū)22可在14厘米到其他各種深度的深度范圍之間延伸。
[0018] 如從圖1能夠看到，對(duì)于孕婦患者14,近區(qū)20包含胎兒心臟18,但是在達(dá)不到胎 盤32和孕婦腹織脈34處停止。因此，在圖1所描繪的孕婦和胎兒條件下使用超聲波束12 的近區(qū)20進(jìn)行的胎兒心率確定將超聲波束12聚焦在胎兒心臟18上，但是超聲波束靈敏度 區(qū)域的深度在掃描胎盤32和孕婦腹織脈34之前結(jié)束，因此消除孕婦偽影的這些潛在源。
[0019] 將圖1的簡圖與圖2的簡圖進(jìn)行比較，其中相同超聲換能器10應(yīng)用于肥胖孕婦患 者36的腹部。如在圖2中能夠看到，胎兒心臟18現(xiàn)在處于近區(qū)20的范圍外部的深度。雖 然胎兒心臟18位于遠(yuǎn)區(qū)22的深度范圍之內(nèi)，但是胎盤32和孕婦腹織脈34也處于這個(gè)遠(yuǎn) 區(qū)22內(nèi)。圖2中提供附加深度指示，包含在38處的20厘米、在40處的23厘米以及在42 處的26厘米。圖3以圖解方式描繪圖2所描繪的區(qū)域和深度范圍。在圖3所描繪的示范 實(shí)施例中，超聲深度范圍分解為3厘米深度區(qū)域，其在本文中將稱作微區(qū)44。雖然本文中 示范描述的微區(qū)44將具有3厘米的大小，但是將會(huì)知道，在備選實(shí)施例中，其他各種微區(qū)大 ?。ò幌抻?厘米、2厘米或4厘米）可用于本公開內(nèi)。兩個(gè)相鄰微區(qū)44組成如本 公開中使用的小型區(qū)46。因此，在本文所描述的示范實(shí)施例中，小型區(qū)46是6厘米的超聲 深度范圍。要注意，由于相鄰小型區(qū)共用公共微區(qū)44,相鄰小型區(qū)46重疊。兩個(gè)相鄰小型 區(qū)46組成如本公開中使用的宏區(qū)48。因此，宏區(qū)48覆蓋三個(gè)連續(xù)微區(qū)44,并且因此在本 文所述的示范實(shí)施例中表示9厘米的超聲掃描范圍深度。
[0020] 參照圖3和圖7,圖7是描繪監(jiān)測胎兒心率的方法50的示范實(shí)施例的流程圖。要 注意，在實(shí)施例中，這種方法可跨超聲掃描的所有深度來使用；但是，其他實(shí)施例、例如圖7 示范所示的方法50特別地應(yīng)用于深或遠(yuǎn)距離超聲掃描，其作為圖3中的遠(yuǎn)超聲靈敏度區(qū)域 22而示范地示出。在52處，發(fā)起超聲換能器的深掃描操作。超聲換能器的這個(gè)深掃描操作 可包含下列步驟其中之一或兩者：調(diào)整超聲信號(hào)傳輸或者接收選擇來自所選遠(yuǎn)超聲靈敏度 區(qū)域的返回的超聲信號(hào)的選通（gating)。在54處，進(jìn)行初始位置搜索，其中超聲換能器定 位在孕婦患者的腹部上，并且粗略地被調(diào)整，使得超聲換能器接收包含胎兒心臟信號(hào)的反 射超聲信號(hào)。
[0021] 接下來在56處，執(zhí)行增量掃描，以定位遠(yuǎn)超聲靈敏度區(qū)域內(nèi)的胎兒心臟和孕婦偽 影（若有的話）。在如本文進(jìn)一步詳細(xì)所公開的實(shí)施例中，胎兒心臟的定位能夠包含識(shí)別胎 兒心臟所定位的微區(qū)深度。一旦識(shí)別包含