專利名稱：分娩進程的診斷裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)及獸醫(yī)的檢測設(shè)備，特別是涉及用于監(jiān)測分娩過程的醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)檢測設(shè)備。
監(jiān)視孕婦分娩進程的一種眾所周知的方法是由開業(yè)醫(yī)生用手摸腹部來估計宮縮的強度和子宮向下縮降的程度，真正分娩開始后的“正?！睂m縮是從宮底開始向?qū)m頸推進。產(chǎn)婦自己對其分娩進程的感覺同樣是很重要的。此外，宮頸擴張的程度是通過產(chǎn)道內(nèi)窺檢查來估計的。然而，這種監(jiān)視分娩進程的手工方法的準確程度與檢查者的醫(yī)術(shù)有直接關(guān)系。而且，這些常規(guī)方法是不連續(xù)的，使患者不舒服，任何體內(nèi)檢查方法還有造成感染的危險。
隨著醫(yī)療電子學(xué)的發(fā)展，檢測設(shè)備已經(jīng)在很大程度上代替了這些功能。儀器可以不知疲倦地連續(xù)自動操作，并由此來協(xié)助開業(yè)醫(yī)生。然而，普通儀器在使用中有幾個問題。
例如，用于測量宮縮的現(xiàn)有技術(shù)不能提供有意義的具診斷價值的數(shù)據(jù)。據(jù)本發(fā)明人所知，常規(guī)的宮縮監(jiān)測器主要是通過宮縮監(jiān)測器本身的數(shù)據(jù)與胎兒心率聯(lián)系起來以檢測胎兒的危險。然而，由于這種監(jiān)測器通常僅從子宮的一個位置上獲得數(shù)據(jù)，因此不能提供有關(guān)宮縮進程的信息。其結(jié)果是常規(guī)監(jiān)測器不能提供有關(guān)宮肌本身狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
目前常用的宮縮監(jiān)測器有兩種類型外部檢測器和內(nèi)部檢測器。兩者的缺點如下所述。
外部監(jiān)測器通常包括一個張力計，用一條皮帶使其附著在產(chǎn)婦腹部。張力計產(chǎn)生宮縮強度的定性數(shù)據(jù)。然而，用這種方法不能測出絕對壓力，因為它不是直接測量子宮的內(nèi)部壓力。
此外，外部監(jiān)測儀對患者是不舒適的。如果患者不是非常平靜地躺著(這對產(chǎn)婦通常是很困難的)，就會由于人為的動作使數(shù)據(jù)無效?；颊哌€必須平躺，這就使子宮的重量有可能壓迫上行的腔靜脈(使身體下部的血液流回心臟的靜脈)，從而危及母親和胎兒雙方的血液循環(huán)，使雙方受到有害的影響。
內(nèi)部監(jiān)測儀可測量子宮產(chǎn)生的作用于一個宮內(nèi)壓力傳感器上的壓力。這種方法可以提供以壓力表示的半定量宮縮數(shù)據(jù)。
然而這種方法只能在宮頸口已經(jīng)張開并且羊膜破水后采用。因此只能在產(chǎn)婦真正開始分娩后在醫(yī)院使用。由于傳感器必須穿過產(chǎn)道中的菌叢區(qū)，這種方法有造成感染的危險。這些細菌可能被帶入子宮，從而可能感染母親和胎兒。
此外，由于羊膜不是完整的，因此并不存在一個閉合的容器，有關(guān)在一個閉合容器中所有各點的壓力與在該容器中一點所測得的壓力相同的Pascal氏定律不能適用。因此，宮內(nèi)導(dǎo)管在不同位置上會測出不同的壓力。因此，采用宮內(nèi)測量儀測得的壓力頂多只能被認為是半定量的數(shù)據(jù)。此外，在胎盤位于子宮頸口的位置，即所謂前置胎盤的情況下，這種方法完全不適用。
還有，到目前為止還沒有一種屬于“非侵入”性質(zhì)的連續(xù)測量宮頸擴張程度的儀器檢測方法。也就是說必須把某種設(shè)備放入產(chǎn)道內(nèi)測量，從而帶來上述的缺點。
認識到上述的缺點，醫(yī)學(xué)研究人員研究了能提供更有價值的數(shù)據(jù)的方法。醫(yī)學(xué)文獻中記載了早期探索記錄子宮平滑肌電活動的工作。
例如，L.V.Dill等在Amer.J.Obstet.Gynecol.，Vol.52，735(1946)上發(fā)表的“TheElectricalPotentialsoftheHumanUterusinLaber”一文中，發(fā)現(xiàn)在分娩進程中子宮肌的收縮伴隨有低頻電勢和電壓的變化。
G.M.Steer等在Amer.J.Obstet.Gynecol.，Vol.59，25(1950)上發(fā)表的“ElectricalActivityoftheHumanUterusinLabor”一文中描述了在腹壁上各點記錄到的電活動的各種觀察報告。其中談到腹壁上三個常用點中一個點的電活動與分娩的開始階段有關(guān)。隨著分娩的進行，更多的點會出現(xiàn)活動。這些作者還注意到，在正常分娩的開始階段，電活動擴散開來的證據(jù)。
1979年Wolf等對人體進行了進一步的試驗。采用內(nèi)部電極來收集信號。在ActaObstet.Gynecil.Scand.Suppl.90，(1979)中發(fā)表的“ElectromyographicObseriationsontheHumanUterusduringLabour”一文報告了這些試驗的結(jié)果。
由于涉及到的風(fēng)險以及合適的動物模型(例如羊)的有效性問題，至今還沒有在人體應(yīng)用過內(nèi)部電極。內(nèi)部電極仍在廣泛地應(yīng)用于羊，主要是測量電活動的頻率和時間。
Nathanielsz在美國專利US4，967，761號中提出通過用內(nèi)部電極測量和分析子宮電活動的頻率來區(qū)分假分娩和真分娩。
在美國專利US4，256，118號中，Nagel提出用外部電極測量子宮的電活動和胎兒心率。Nagel提出，子宮電活動的頻率范圍為150Hz到250Hz。然而我們看到，該頻率范圍通常與子宮內(nèi)部的測量值有關(guān)，而外部電極測得的頻率主要在0.05Hz到2Hz的范圍內(nèi)。
在發(fā)表在Med&BioEng&Comput，22，585-91(1984)上的題為“ExternalRecordingandProcessingofFastElectricalactivityoftheUterusinHumanParturition”的文章中，J.Planes等描述了使用外部電極來監(jiān)測分娩期間子宮肌肉的電活動。Planes等采用自動回歸分析方法用六個參數(shù)來描述宮縮。Planes等估測了宮縮的傳播速率，但未獲得任何有關(guān)傳播方向、宮肌所受壓力或是宮頸擴張程度的信息。而且，Planes等并沒有提出把這些信息作診斷用。
例如，宮肌上任一部位的異常壓力據(jù)知都會使子宮由上而下的電活動出現(xiàn)明顯的變化。異常壓力可能是由于疤痕組織的存在引起的，例如是以前做過剖腹產(chǎn)的結(jié)果。因此，對擴張速率變化的檢測和定性可以為開業(yè)醫(yī)生提供極有價值的診斷依據(jù)。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種方法以及實施這一方法的裝置，通過測量宮肌電活動的速率和運動方向把真分娩和假分娩以及其他病理狀態(tài)區(qū)分出來。
本發(fā)明進一步的目的是提供一種方法以及實施這種方法的裝置，通過檢測子宮肌肉電活動速率的突然變化來診斷宮肌任一部位上的過分壓力。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法及實施這種方法的裝置，通過檢測子宮肌肉電活動的運動方向和周期性來診斷出實際分娩進程的開始時間。
本發(fā)明的其他目的是提供一種方法及實施該方法的裝置，利用電信號的直流電流偏移來測量宮頸擴張的程度。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種遠距離監(jiān)測懷孕的哺乳動物的儀器，用以幫助診斷(a)真性分娩和假分娩以及其他病理狀態(tài)，(b)子宮肌肉的任一部位上出現(xiàn)的過分壓力。(c)實際分娩的開始，和/或(d)宮頸擴張的程度。
利用對肌肉活動所固有的電場進行肌動電流記錄檢測的方法和裝置來診斷分娩進程，就可以解決上述和其他的問題，并且實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的。該裝置包括一個測量腹部電信號強弱和運動方向的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能處理指示正常和異常分娩狀態(tài)，實際分娩的開始以及宮頸擴張程度的信號。
該系統(tǒng)能感知表示平滑肌收縮(例如子宮收縮)的電活動，并且使這種電活動與一個特制的外部電極相聯(lián)系。本發(fā)明的系統(tǒng)采用預(yù)先配位的電極和能感知同一收縮的任意的或其他各種電極來檢出和顯示具有速度和方向的收縮擴張矢量。
更具體地說，用一個包絡(luò)檢波器確定子宮肌肉電活動的包絡(luò)線，并將其顯示在一個計算機監(jiān)視器、圖形記錄儀或是其他適當(dāng)?shù)娘@示裝置上。對這一包絡(luò)線進行處理使其與子宮內(nèi)的壓力曲線相關(guān)。從而在多個點上測得子宮收縮的強度。
本發(fā)明提出(a)對所測到的電活動的包絡(luò)線進行檢測和顯示，(b)計算電活動的速率和運動方向，以及(c)顯示計算結(jié)果，從而提供與子宮收縮有關(guān)的診斷信息。本發(fā)明進一步提出，(d)如果上述計算結(jié)果指示出一種異常狀態(tài)，就顯示出報警指示。
本發(fā)明還提出(e)對指示出實際分娩開始的電活動進行檢測，以及(f)在檢測到分娩開始時顯示出一個指示。
本發(fā)明進一步還提出(g)檢測子宮肌肉電活動的直流電流偏移，(h)把直流電流的偏移與宮頸擴張的程度聯(lián)系起來，以及(i)顯示作為時間函數(shù)的宮頸擴張的變化。
本發(fā)明更進一步提出了結(jié)合上述方法和裝置來對懷孕的哺乳動物進行遠距離監(jiān)測，使醫(yī)生能進行遠距離的診斷，以區(qū)分(a)真的分娩和假的分娩以及其他病理狀態(tài)，(b)判斷出子宮肌肉任一部位上出現(xiàn)的過分壓力，(c)檢測出實際分娩的開始，和/或(d)確定宮頸擴張的程度。
通過以下結(jié)合附圖的詳細描述可以進一步確切地認識到本發(fā)明的上述和其他特征，其中

圖1a是按照本發(fā)明構(gòu)造和工作的分娩診斷系統(tǒng)的一個方框圖;
圖1b是從圖1a中的節(jié)點A和B處所獲得的典型波形圖;
圖1c表示由耦合到圖1a所示系統(tǒng)的三個電極上測到的第一顯示(顯示1)，它表示子宮收縮的進展;
圖1d(a)和(b)表示第二顯示(顯示2)，代表電極的可能位置和由耦合到圖1a所示系統(tǒng)的電極檢測到的子宮收縮的進展;
圖1e和1f表示顯示2的其他例子，其中示出了電極的可能位置和子宮收縮的進展;
圖2是本發(fā)明的裝置的第一實施例的方框圖，其中的電路被用于檢測和顯示多個點上的子宮活動，并且其中有能對這種活動的速率和運動方向進行判定和顯示的電路;
圖3是按照本發(fā)明第二實施例的裝置的電路方框圖，其中進一步提供了用于對子宮活動的運動速率變化進行判定和顯示的電路;
圖3a是按照本發(fā)明第三實施例的裝置的電路方框圖，其中有對多個點上的子宮活動進行檢測的電路，并且還有對這種活動的速率和周期進行判定，從而檢測出實際分娩開始的電路;
圖4a是按照本發(fā)明第四實施例的裝置的電路方框圖，其中有用于檢測和顯示宮頸擴張程度的電路;
圖4b用圖形說明了圖4a所示實施例中對指示出宮頸擴張程度的電信號取樣的點;
圖5是由圖2所示實施例所測到的，顯示出子宮活動的速率和運動的變化的一個例子(顯示3)，用于指示正常或異常狀態(tài);
圖6是由圖4所示實施例測到的宮頸擴張顯示(顯示4)的一例;
圖7a是一個示意圖，表示一種可能的電極位置結(jié)構(gòu)以及與這種電極位置相對應(yīng)的一種可能的座標系統(tǒng);
圖7b為第二種可能的電極位置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7c是第三種可能的電極位置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7d表示第二例電極位置的座標系統(tǒng)，特別是一種笛卡兒座標系統(tǒng);
圖8是輸入和接收電極座標的一種方法的邏輯框圖;
圖8a是一個邏輯框圖，表示用于確定離各個電極最近的電極，以及從第一電極到各個最近的電極之間的電活動的最大和最小傳送時間;
圖8b是用于在一種標準電極結(jié)構(gòu)下輸入和接收電極座標的方法的邏輯框圖;
圖9是用于操作圖2、3和4中的活動檢測處理器的一種方法的邏輯框圖;
圖10是用于操作圖2和3中的矢量判定處理器的一種方法的邏輯框圖;
圖11是用于操作圖3中的速率變化處理器的一種方法的邏輯框圖;
圖12是用于操作圖4中的直流偏移處理器的一種方法的邏輯框圖;
圖13表示一個顯示監(jiān)視器，它能同時提供宮縮診斷信息的多個顯示;
圖14是用于操作圖3a中的分娩開始處理器的一種方法的邏輯框圖;
圖15是一個方框圖，表示出本發(fā)明的一個實施例，它能實現(xiàn)通過一條通信線路對孕畜的遙控監(jiān)測;
圖16是分娩開始報警電路的一個方框圖;以及圖17是患者托架的一個實施例的電路框圖，該電路構(gòu)成了圖16所示電路的一部分。
在本文中所用的術(shù)語“懷孕的哺乳動物”不僅是限于懷孕的婦女，人醫(yī)和獸醫(yī)皆可使用本發(fā)明的方法和裝置。
此外，本文中所用的術(shù)語“診斷信息”的意思表示由本發(fā)明的裝置發(fā)出的數(shù)據(jù)和/或信號(音頻和/或視頻的)，這些數(shù)據(jù)和/或信號是按照本發(fā)明的方法用附著到懷孕的哺乳動物身上的適當(dāng)?shù)膫鞲衅骼珉姌O所測到的電壓經(jīng)過本發(fā)明的裝置處理后的結(jié)果。這些電壓可以在懷孕哺乳動物的近旁檢測和處理，或是可以通過適當(dāng)?shù)倪b測或通信線路來傳送，并且在遠離懷孕哺乳動物的地點進行處理。另外，提供給醫(yī)生的數(shù)據(jù)和/或信號可以協(xié)助醫(yī)分辨真性分娩和假的分娩及其他病理狀態(tài)。提供給醫(yī)生的數(shù)據(jù)和/或信號還可以協(xié)助醫(yī)生判斷出存在于宮肌上任一部位的過分壓力，實際分娩的開始，以及宮頸擴張的程度。
圖1a是按照本發(fā)明而構(gòu)制和工作的一種分娩診斷系統(tǒng)(LDS)10的方框圖。這一LDS10包括具有從多個電極(E1-E(n))接收信號的輸入端的電極接口14。該電極接口14包括多個差分放大器14a(在圖1a中只示出了其中一個)，每個放大器14a都有一個提供給一個相應(yīng)的包絡(luò)檢波器(ED)14b的輸出端。圖1b示出了從圖1a中節(jié)點A和B所獲得的典型波形，并且示出了用包絡(luò)檢波器14b對放大后的電極信號進行濾波的工作方式。
包絡(luò)檢波器14b的輸出被耦合到信號處理器16的輸入。如圖2，3，3a和4中所示，信號處理器16包括邏輯和/或模擬電路，該電路構(gòu)成活動檢測處理器16a，矢量判定處理器16b，變化速率處理器16c以及附加的DC偏移處理器16d或是分娩開始處理器16e。以下將描述處理器16a-16e的工作方式。
各種輸入和輸出(I/O)裝置耦合到信號處理器16上。這些(I/O)裝置可以包括最好具備繪圖功能的視頻顯示監(jiān)視器18a，以及數(shù)據(jù)輸入裝置例如鍵盤20。為了增加LDS10的顯示功能，并且為在使用LDS10期間固定到患者身上的電極所收集到的與分娩有關(guān)的數(shù)據(jù)提供一種永久的記錄，還可以設(shè)置一個帶狀圖形記錄儀18b。
應(yīng)該指出，圖1a的實施例僅是為了舉例說明，并且LDS10的功能可以由很多種適當(dāng)?shù)挠布?或軟件系統(tǒng)來實現(xiàn)。例如，各個處理器16a-16e可以是獨立的微處理器，它們各自執(zhí)行一個程序，用于分別完成如圖9、10、11、12和14所示的邏輯流程。另外，圖8、8a和8b中所示的邏輯流程也可以由獨立的微處理器來完成。反之，由例如一臺個人計算機構(gòu)成的信號處理裝置可以執(zhí)行所有的這些功能。更進一步，電極接口14可以由獨立于信號處理器16的一個裝置構(gòu)成，或者也可被包括在信號處理器16之內(nèi)作為一個具有適當(dāng)電極接口電路的電路板插件，或者是采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他方法。進一步應(yīng)注意到的是很多功能可以由模擬電路執(zhí)行，或是用適當(dāng)編程的數(shù)字信號處理(DSP)設(shè)備來執(zhí)行。例如，包絡(luò)檢波器14b可以由模擬電路元件構(gòu)成的低通濾波器來實現(xiàn)，或是也可以由數(shù)字信號處理器所執(zhí)行的軟件流程來體現(xiàn)，用數(shù)字信號處理器接收放大器14a輸出端上出現(xiàn)的波形的數(shù)字化模型。因此應(yīng)該認識到本發(fā)明的意義并不是限定在任何一種特定結(jié)構(gòu)的硬件和/或軟件組成之內(nèi)。
參見圖2，其中示出了第一實施例的裝置的框圖，其中具有用于檢測和顯示多個點上的子宮活動的電路，并且具有用于判定和顯示這種活動的速率和運動方向的電路。多個EKG(或等效的)電極被固定在患者身上，用于測量其宮縮活動。
電極的合適數(shù)量是四個，兩個用作測量電極，一個用作公共參考電極(RE)，另一個用作公共接地電極(GE)。在使用三個測量電極的情況下，一種較佳的電極位置如圖7a所示，其中E1、E2和E3是測量電極，RE是參考電極，而GE為接地電極。U是患者的肚臍，在此被作為參考點。第一電極E1被定位在肚臍近旁。第二電極被定位在從肚臍向上延伸到劍突骨的延伸線上距E1有第一距離(D1)的位置上。第三電極E3被定位在從上述延伸線向下距E1有第二距離(D2)的位置上。參考電極RE定位在一條穿過肚臍并與上述延伸線垂直的線上，距E1的距離為D3。接地電極GE最好定位在大腿上部。例如D1、D2和D3各為大約10厘米。
在采用七個電極的情況下，一種較佳的電極定位如圖7b所示，其中E1-E7都是測量電極。
如圖7a所示，其中示出了廣義電極E0的座標，該電極可被視為是以肚臍為原點，具有距離D和角度θ的極座標系統(tǒng)。距離D是從肚臍起測量的。角度θ是從肚臍和劍突骨連線開始向順時針方向測量的。然而，電極也可以參考任何一種二維座標系統(tǒng)，例如X，Y座標系統(tǒng)。
在把電極連到患者身上之前，醫(yī)生可以從已在LDS10中編程的多種標準電極結(jié)構(gòu)中選用一種，或者是選用一種使用者經(jīng)常采用的較佳的電極結(jié)構(gòu)，以便用這種常用的電極結(jié)構(gòu)來收集數(shù)據(jù)。在后一種情況下，按照圖8b所示的邏輯流程圖，操作者可以在方框A處輸入一個指示，例如用一個編號來代表使用者想要的特定座標系統(tǒng)。在方框B處，使用者需輸入電極的數(shù)量，該數(shù)量由信號處理器16接收并且存儲。然后執(zhí)行方框C和D，分別用于輸入，接收以及存儲距離D和角度θ。如果又輸入了一個電極，就在方框E中做出決定。若為NO，控制就轉(zhuǎn)到方框F使電極輸入程序結(jié)束。如果在方框E處為YES，控制就轉(zhuǎn)回方框B去輸入下一個電極編號。
在輸入了標準電極結(jié)構(gòu)之后，信號處理器16就按照圖8a中的方框A至F在座標上執(zhí)行操作。
按照一種進一步的方法，在決定了電極的位置并使之固定之后，醫(yī)生用圖1a中所示的鍵盤20按照圖8邏輯框圖在方框A處向信號處理器16輸入電極的標志符，距離D以及相應(yīng)的角度θ，由操作者輸入一個表示電極結(jié)構(gòu)是否為一種標準結(jié)構(gòu)的數(shù)值。如果在方框A處為YES，操作者在方框G處輸入一個代表所用的一種標準結(jié)構(gòu)的數(shù)值。隨著圖8a中方框A至F的執(zhí)行結(jié)果，存儲器就會保存這種標準電極結(jié)構(gòu)的電極座標，并且信號處理器16根據(jù)它執(zhí)行進一步的操作。此時控制就轉(zhuǎn)到方框F使電極輸入程序結(jié)束。如果在方框A處為NO，操作者就在方框N處輸入代表所用座標系統(tǒng)種類的數(shù)值。如果是采用極座標系統(tǒng)，操作者就在方框B處輸入電極數(shù)量以便由信號處理器16接收和存儲。然后執(zhí)行方框C和D分別輸入，接收和存儲距離D及角度θ。如果采用如圖7d中例舉的X，Y座標系統(tǒng)，操作者就在方框H處輸入電極數(shù)量供信號處理器接收和存儲。然后執(zhí)行方框I和J，分別輸入，接收和存儲X及Y座標。如果采用另一種二維座標系統(tǒng)(其他)，操作者就在方框K處輸入電極數(shù)由信號處理器16接收和存儲。然后執(zhí)行方框L和M分別輸入，接收和存儲第一和第二座標。在方框E中判斷是否又輸入了一個新的電極。若為NO，控制就轉(zhuǎn)到方框F結(jié)束電極輸入程序。如果在框E處為YES，控制就轉(zhuǎn)到方框B，H或K其中之一以便輸入下一個電極數(shù)。
如果所有的電極座標已按圖8的邏輯流程被輸入，就根據(jù)這些座標按照圖8a的邏輯框圖執(zhí)行數(shù)學(xué)運算。
在方框G，微處理器根據(jù)操作者在圖8的方框N中輸入的數(shù)值判斷座標系統(tǒng)的種類。如果選定了極座標系統(tǒng)，控制就轉(zhuǎn)到方框A。
在方框A中，把角座標θ轉(zhuǎn)換成φ。用ri和θi表示按前述方法測得的座標ei(第i個電極)。然后把角座標θ轉(zhuǎn)換成φi以便從水平的X軸測量該角度。Y軸是垂直的并且垂直于X軸。轉(zhuǎn)換公式為φi＝90-θi。
在方框B中，ei的X和Y座標(xi，yi)按下式計算Xi＝riCosφiYi＝riSinφi
并存儲計算結(jié)果。
兩個電極ei和ej之間的距離rij則由下式給出rij＝[(xi-xj)2+(yi-yj)2]1/2在方框C中構(gòu)制并且存儲對稱的矩陣[R]，其中的分量是距離rij，其中rii＝0，而rij＝rji。
在框D中確定各電極間的平均距離davg。首先把矩陣[R]分成矢量D。用dj表示矢量中的元素。從最小的距離開始檢查變量delj＝dj-dj-1，然后算出數(shù)值del的運行平均值，該值用delavg表示。當(dāng)delj＞3delavg時，電極間的平均距離由下式給出davg＝(d1+…+dj-1/(j-1)在方框E中，確定距給定電極ei最近的電報。首先對距離rij分類。如果電極之間的平均間隔為davg，最近的電極則是那些與ei的距離在f·davg之內(nèi)的電極，其中f是一個范圍在1至2之間的系數(shù)，并且其典型值為1.5。
在方框F中，計算和存儲電活動傳到一個給定電極所需的最大和最小時間。用Vmax和Vmin表示觀察到的電活動的最大和最小擴張速率。就一個電極間隔rij來說，電活動到達電極j的最小時間為rij/Vmax。反之，最大時間為rij/Vmin。典型的數(shù)值為，Vmin是0.7cm/秒，而Vmax是6cm/秒。
回過來再看圖8a的方框G，如果選用X，Y座標系統(tǒng)，控制就轉(zhuǎn)向方框C(按照上述給定邏輯)，然后再執(zhí)行該邏輯流程圖中剩余方框的程序。如果選中了另一種座標系統(tǒng)(其他)，控制就轉(zhuǎn)向方框H，該方框中包含有適當(dāng)?shù)倪壿嬁梢园堰@種座標系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成X，Y座標系統(tǒng)。然后存儲計算結(jié)果?？刂平又D(zhuǎn)向方框C計算矩陣[R]并且存儲，并且隨后執(zhí)行該邏輯流程圖中的其余方框。
再參見圖2，由各個測量電極例如E1和E2產(chǎn)生的信號作為相應(yīng)放大器14a的輸入。放大器14a最好是具有以下(典型)特性的差分放大器輸入阻抗＞在并聯(lián)5PF時10M歐姆高通第二級截止頻率0.01Hz陷波濾波器1.6Hz的3dB通帶，在線性頻率上的最小衰減為40dB輸入5-300微瓦噪聲在整個帶寬內(nèi)(0.01-200Hz)的峰間值為1.3微瓦輸出最小值為100mvCMRR在線性頻率段＞80dB增益20，000帶寬0.01-200Hz放大器14a的輸出被輸入到模擬或數(shù)字的包絡(luò)檢波器14b，它被用于提取放大的電極信號的包絡(luò)，如圖1b中下部的圖形。如上文中已提到的，包絡(luò)檢波器14b可以由一個低通濾波器構(gòu)成。包格檢波器14b提供一個第一顯示(顯示1)，并且通過模-數(shù)轉(zhuǎn)換電路和適當(dāng)?shù)囊曨l處理電路輸入到顯示監(jiān)視器18a。包絡(luò)檢波器14b的輸出還可以提供給帶狀圖形記錄儀18b。也可以采用本領(lǐng)域中的技術(shù)人員所熟知的其他合適的顯示裝置。
圖1c舉例說明了在使用三個測量電極(E1，E2，E3)的情況下的顯示1。從圖中可見，與從宮底開始的收縮相對應(yīng)的包絡(luò)線出現(xiàn)在T1處，并且收縮在T2時到達定位在肚臍近旁的電極E1。對正常的收縮來說，預(yù)期會在時間T3記錄到收縮的到達。然而，如果發(fā)生異常狀況，記錄到收縮的時間有可能提前(在T4)或延遲(在T5)。
每個包絡(luò)檢波器14b的輸出還輸入到一個對應(yīng)的活動檢測處理器16a?；顒訖z測處理器16a對包絡(luò)檢波器14b產(chǎn)生的曲線斜坡上的點進行分析，由此檢測出電活動，并且輸出檢測到這一活動的時間(TIME)以及測到了這一活動的電極編號(ELECTRODE＃)。
圖9中的邏輯流程圖表示活動檢測處理器16a的操作。在方框A啟動一個內(nèi)部測量電路接收包絡(luò)檢波器14b的輸出。在方框B判斷包絡(luò)檢波器的輸出是否大于固有噪聲電平的數(shù)倍。例如，一個適當(dāng)?shù)谋稊?shù)為噪聲電平的三倍。如果在方框B處為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框A使測量電路保持有效。若在方框B處為YES，活動檢測處理器16a就輸出相應(yīng)的電極編號以及該輸出超過噪聲電平數(shù)倍的時間。在方框D關(guān)閉測量電路，并且在方框E判斷包絡(luò)檢波器的輸出是否已降落到噪聲電平的數(shù)倍以下。如果在方框E處為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框D使測量電路保持關(guān)閉。若在方框E處為YES，控制就轉(zhuǎn)向方框A重新啟動測量電路，以便檢測由發(fā)生在相關(guān)電極處的下一次宮縮所形成的電信號。
兩個活動檢測處理器16a的輸出被提供給矢量判定處理器16b，該處理器由各個電極的標志和座標進行初始化編程(圖8)。通常，如果tmin＜T＜tmax(其中的[tmin，tmax]是一個時間間隔，電活動預(yù)期在該間隔中在相距D的兩個分開的電極(Ei和Ej)之間移動)，矢量判定處理器16b就確定下收縮矢量V。該收縮矢量的量值是電活動進程的速率，并且其方向是Ej相對于Ei的極座標θ。
圖10是矢量判定處理器16b的操作的邏輯流程圖。在方框A使一個內(nèi)部定時器復(fù)位。在方框B接收一個活動檢測處理器16a的輸出。在方框C顯示脈沖位置(圖1d(a)中的顯示2)，并且在方框D啟動內(nèi)部定時器，在方框E把來自活動檢測處理器16a的電極編號與預(yù)先輸入并存儲(圖8)的位置座標相聯(lián)系。在方框F，確定距目前所涉及的電極最近的一個或多個電極的標識編號。
例如參見圖7b，距電極E2最近的電極是E7，E1和E3，而距電極E1最近的電極是E2-E7。
LDS10對E1上、下方的電極進行計算和監(jiān)測，由此能判斷出從E1開始向任一方向的收縮的擴張方向。眾所周知，分娩初始階段的收縮可能從子宮上的任何一點開始，并且可能向任一方向擴張。
再回到圖10的方框G，從存儲器獲得至最近電極的距離。在方框H根據(jù)在方框G中確定的距離來確定收縮脈沖到達每個相同的最近電極所用的最大(tmax)和最小(tmin)時間。在方框I判斷從方框D處啟動定時器起經(jīng)過的時間是否小于tmax。若為NO，就表示時間期限tmax已到，控制轉(zhuǎn)回方框A。可以選擇在方框I′產(chǎn)生一個報警指示，指示出收縮沒有到達第j個電極。這種情況有可能但不一定代表異常，分娩初始階段的收縮可能不會從宮底完全地擴張到宮頸。這樣，可以考慮僅在分娩的后期階段才允許方框I′的操作。如下文所述，LDS 10可以根據(jù)諸如逐次收縮之間的時間和/或?qū)m頸擴張?zhí)幚砥?6d的輸出自動地執(zhí)行上述判定過程。
如果在方框I為YES，就在方框J判斷第j個電極是否已接收到由相應(yīng)的活動性檢測處理器16a的輸出確定的收縮脈沖。若為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框A。若在方框J處為YES，就在方框J′判斷經(jīng)過的時間是否大于tmin。若在方框J′處為YES，就計算出收縮在方框B中所指定的電極與第j個電極之間的傳播速率。若在方框J′處為NO，就表示在第j個電極處感知的電活動與方框B中所指定的電極處感知的電活動無關(guān)，控制則轉(zhuǎn)回方框C。這種電活動被視為與方框B中所指定的電極所感知的電活動無關(guān)。傳播速率是根據(jù)在方框B接收到的時間和第j個活動性檢測處理器16a輸出的時間以及兩個電極間的距離rij來確定的。計算按下述方式執(zhí)行如果在時間ti從電極ei處測到電活動，并且如果在時間tmax之內(nèi)的時間tj從電極ej處測到了電活動，并且ei與ej間的距離為rij，電活動的傳播速率Pij為Pij＝rij/(tj-ti)。
在方框L根據(jù)指定電極的θ存儲值計算收縮擴張的方向。在方框M，矢量判定處理器16b以顯示2的形式顯示算出的傳播速率和收縮方向。
如圖1d(a)中所示，從E2到E1的收縮擴張表示為收縮擴張矢量V。其方向由標在V上的箭頭指示，并且用數(shù)字顯示出速率，例如為1.8cm/秒。圖1d(b)示出了較遲時間點上的顯示2，并且示出了收縮擴張矢量以1.7cm秒的速率從E1向E3延續(xù)。
圖1e說明了對患者使用按星座形式布置的明顯多于三個測量電極的情況下，并且收縮按正常規(guī)律從宮底向?qū)m頸擴張時的顯示2。圖1f說明了圖1e所示電極結(jié)構(gòu)下的顯示2，但該圖中示出了子宮收縮擴張出現(xiàn)異常的情況。這種異常的收縮擴張可能代表一種病理狀態(tài)，并且有助于醫(yī)生通過顯示監(jiān)視器18a進行觀察。
圖3中示出了LDS10的第二實施例，其中與圖2中操作方式相同的部件采用了對應(yīng)的標號。本實施例中用第三個放大器14a，包絡(luò)檢波器14b和活動檢測處理器16a接收并處理由圖7a中的第三電極E3收到的信號。第二矢量判定處理器16b接收來自電極E1和E3的活動檢測處理器16a的輸入。圖3中還示出了一個變化率處理器16c接收來自兩個矢量判定處理器16b的輸入，更準確地說是接收由兩個相鄰的電極對測得的收縮矢量的量值｜V1｜和｜V2｜。變化率處理器16c根據(jù)這些輸入確定一個差值|V2-V1|，并且提供如圖5所示的顯示3。如果｜V2-V1｜＞1im，其中im是收縮矢量的可接受的量值變化，就產(chǎn)生報警信號，否則就顯示出正常的指示。
圖11是說明變化率(ROC)處理器16c工作方式的邏輯流程圖。在方框A使一個內(nèi)部定時器復(fù)位。ROC處理器16c在方框B處從一個矢量判定處理器16b接收第一收縮矢量。根據(jù)第一收縮矢量的接收啟動內(nèi)部定時器(方框C)。在方框D判斷經(jīng)過的時間是否大于一個預(yù)定的最大時間。若為YES，控制就轉(zhuǎn)回方框A而使定時器復(fù)位。若為NO，控制就轉(zhuǎn)到方框E，從一個矢量判定處理器16b接收第二收縮矢量。從矢量判定處理器16b接收的信息包括起始電極編號，結(jié)束電極編號，以及收縮在起始和結(jié)束電極之間擴張的速率。在方框F判斷所收到的第一收縮矢量的結(jié)束電極編號是否等于所收到的第二收縮矢量的開始電極編號。若為NO，就轉(zhuǎn)回方框E接收新的收縮矢量。在方框F處若為YES，就在方框G判斷第一收縮矢量的速率與第二收縮矢量的速率之差是否大于一個預(yù)定的限值。這一判斷是從r1中減去r2，并且把二者之差的絕對值與預(yù)定的限值比較。若在方框G處為NO，ROC處理器16c就在方框H向顯示3提供一個正常的指示，并且可以選用圖表來表示兩個收縮速率之間的差。若在方框G處為YES，控制就轉(zhuǎn)向方框I，消除正常指示，并且把顯示3換成報警指示。報警指示可以是視頻指示，音頻指示，或是二者的結(jié)合。也就是說，如果發(fā)現(xiàn)兩次相鄰的收縮的擴張速率之差大于一個預(yù)定的限值，就可能是一種病理狀態(tài)。從而把出現(xiàn)這種病態(tài)的可能性用視覺和/或聽覺指示提供給醫(yī)生。
在圖3a中說明了LDS10的另一個實施例，其中與圖2中操作方式相同的部分用相應(yīng)標號表示。本實施例的特點是一個用于判斷實際分娩開始的裝置。本實施例中采用了第三放大器14a，包絡(luò)檢波器14b以及活動檢測處理器16a，用于接收和處理從圖7c所示的第三電極E3接收到的信號。來自三個活動檢測處理器16a的輸出被輸入到分娩開始處理器16e。分娩開始處理器16e明確地判斷出測到的電活動是否從宮底一直擴展到宮頸，以及是否具有周期性。分娩開始處理器16e的輸出以顯示6的形式顯示在監(jiān)視器18a上，如圖13所示。
為了按本發(fā)明這一實施例工作，使用如圖7c所示的電極結(jié)構(gòu)。采用了用標號E1，E2和E3表示的三個電極。三個電極按垂直方向布置，頂上的電極為E1，中間是E2，底下是E2。電極的最佳布置方式是布置在從肚臍向劍突骨延伸的一條線上，然而也可以按本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其他方位布置。第一電極E1可以定位在宮底附近。其他兩個電極可按以下方式定位，使E1與E2間的距離(D4)與E2和E3之間的距離(D5)相同。例如，這些距離可以是5cm。
圖14是用于說明分娩開始(LO)處理器16e操作方式的邏輯流程圖。在方框A把一個內(nèi)部定時器初始化為0。在方框B，LO處理器16e接收一個活動檢測處理器16a的輸出。存儲起始時間ti。在方框C，LO處理器16e判斷該輸出是否來自最頂部的電極E1。若在方框C處為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框A并使定時器復(fù)位。若在方框C為YES，LO處理器16e就在方框D接收一個活動檢測處理器16a的輸出。在方框E，LO處理器16e判斷該輸出是否來自中間的電極E2。若在框E處為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框A并使定時器復(fù)位。若在框E處為YES，LO處理器16e就在方框F接收一個活動檢測處理器16a的輸出。LO處理器16e在方框G判斷這一輸出是否來自底部電極E3。若在方框G處為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框A并使定時器復(fù)位。若在框G處為YES，LO處理器16e就在方框H處存儲方框F中的那個活動檢測器的輸出時間。如果這一活動是第一例，該時間就作為t0存儲。否則就把該時間作為t1存儲。在方框I判斷其是否是活動的第一例;即判斷是否t0＞0，并且t1＝0。若在方框I為YES，就在方框I′把來自活動性檢測處理且16a的三個輸出中從第一個到最后一個的時間間隔與一個最大時間限值Tmax比較。Tmax的數(shù)值是E1與E3間距離的函數(shù)，并且是在圖8a中的方框F中算出來的。若在框I′處為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框A并使定時器復(fù)位。若在框I′處為YES，控制就轉(zhuǎn)回方框B接收電活動的下一例。若在框I處為NO，就表示這是電活動的第二例，然后就在方框J′把來自活動檢測處理器16a的三個輸出中的第一個到最后一個的時間間隔與最大時間限值Tmax比較。若在框J′處為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框A并使定時器復(fù)位。若在框J′為YES，就在框J中計算兩例電活動之間的時間間隔T1。在方框K中判斷兩例電活動相互之間的發(fā)生時間是否處在一定百分比，例如10%之內(nèi)。若在框K處為NO，就表示電活動是一種偶然現(xiàn)象，控制就轉(zhuǎn)回方框A并使定時器復(fù)位。若在框K處為YES，就在方框L判斷兩次電活動是否發(fā)生在一個最小時間幀，例如30分鐘之內(nèi)。若在方框L為YES，LO處理器16e就在方框M以適當(dāng)?shù)囊曈X和/或聽覺的報警指示出分娩的開始。若在框L為NO，控制就轉(zhuǎn)回方框A并使定時器復(fù)位。
更進一步，由圖3a，7c和14所示的本發(fā)明的幾個實施例可以結(jié)合在一起按照本發(fā)明的進一步方式構(gòu)成和操作，由此構(gòu)成一個分娩開始警報器(LOA)8，如圖16的電路框圖所示。
LOA8包括三個主要的下屬系統(tǒng)，具體體現(xiàn)為電極模塊41、患者控制臺44以及醫(yī)生操作臺46。電極模塊41包括固定到患者身上的電極，例如采用圖7c所示的結(jié)構(gòu)，以及電極接口14。電極接口14的輸出經(jīng)由發(fā)射機30通過通信線路32提供給在患者控制臺44內(nèi)的接收機34。
患者控制臺44包括接收機34，其輸出耦合到一個信號處理器16，后者的輸出端再耦合到一個警報器47。接收機34還具有耦合到一個患者數(shù)據(jù)存儲模塊36的輸出端，后者的輸出再耦合到一個發(fā)射機31。
在操作中，接收機34接收通過通信線路32發(fā)送來的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)反映出帶有電極的懷孕哺乳動物的分娩進程。得到的數(shù)據(jù)被存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊36中。
現(xiàn)參見圖14。若在框L處為YES，就表示作為患者控制臺44上的信號處理器16中的一部分的LO處理器16e檢測到了實際分娩的開始，然后就觸發(fā)警報器47通知患者。由患者對此做出響應(yīng)，啟動發(fā)射機31把存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊36中的數(shù)據(jù)通過通信線路31，例如一條普通的電話線發(fā)送給醫(yī)生操作臺46。
醫(yī)生操作臺46包括一個接收機35，其輸出耦合到為電極數(shù)據(jù)提供暫時或永久性存儲的一個數(shù)據(jù)存儲模塊38。數(shù)據(jù)存儲模塊38的輸出被提供給按前述方式操作的信號處理器16、顯示器18a向醫(yī)生提供患者分娩進程的視覺指示。
在數(shù)據(jù)被接收并存入數(shù)據(jù)存儲模塊38之后，該數(shù)據(jù)在信號處理器16中被重現(xiàn)，信號處理器16按上述方式處理這些記憶數(shù)據(jù)并顯示處理結(jié)果。醫(yī)生則可以分析這些結(jié)果，從中診斷出真正分娩是否已經(jīng)開始。醫(yī)生可以重現(xiàn)所有的記錄數(shù)據(jù)，也可以選擇其中的某一部分。
如果患者是在醫(yī)院中由LOA8監(jiān)測的，就可以省掉患者控制臺44，并且可以經(jīng)由通信線路32直接把數(shù)據(jù)發(fā)送到醫(yī)生操作臺46供醫(yī)生分析。
圖17示出了患者控制臺45的另一個實施例。本例中在警報器47之外還包括一個自動撥號系統(tǒng)(ADS)40。響應(yīng)于LO處理器16e對實際分娩開始的檢測，警報器47被觸發(fā)，并且ADS40能在數(shù)據(jù)存儲模塊36與醫(yī)生操作臺46之間自動地建立通信聯(lián)系。在經(jīng)由通信線路33建立起通信聯(lián)系之后，ADS40觸發(fā)數(shù)據(jù)存儲模塊36，使其通過發(fā)射機31，電話接口42，通信線路33把所存儲的電極數(shù)據(jù)重現(xiàn)到醫(yī)生操作臺46上的接收機35中。
數(shù)據(jù)存儲模塊36和38可以由能存儲數(shù)字或模擬形式的電極數(shù)據(jù)的任何適當(dāng)?shù)拇鎯ο到y(tǒng)來體現(xiàn)。例如，患者控制臺44的數(shù)據(jù)存儲模塊36的存儲容量適合存儲長達6小時的連續(xù)或間隔抽樣的電極數(shù)據(jù)。醫(yī)生操作臺46可以采用大得多的存儲容量，以便存儲來自單個或多個患者控制臺44的多路傳輸數(shù)據(jù)。
LDS10的一個進一步的實施例如圖4a所示，其特點是一種用于判斷宮頸擴張程度的裝置。本實施例利用了本發(fā)明人所提出的事實，即宮頸擴張的程度可能與一種可測的電信號，特別是與該電信號的直流偏移相關(guān)，并且這一信息可以作為一種有意義的信息被顯示出來。隨著分娩進程中宮頸擴張程度的增加，直流偏移也會相應(yīng)地增加。
本發(fā)明的一實施例包括一個包絡(luò)檢波器14b和一個活動檢測處理器16a′?；顒訖z測處理器的操作方式類似于圖2和3所示的實施例中的活動檢測處理器14a。然而，活動檢測處理器16a′是被用于判斷收縮停頓的時間，并且在這段時間內(nèi)對直流偏移信號采樣，如圖4b中所示。
圖4a的實施例中還包括一個放大器14a′，其特性與圖2和3中的放大器14a類似，所不同之處僅是輸出與輸入是直流耦合的。直流耦合放大器14a′的輸出被分成兩路，第一路被耦合到包絡(luò)檢波器14b，第二路被耦合到一個直流偏移處理器16d，由它在測不到代表宮縮的電活動時確定來自一個電極E(n)的信號的直流偏移。E(n)最好是固定在患者腹表宮頸上方的位置。直流偏移處理器16d的動作由活動檢測處理器16a的輸出來控制。直流偏移處理器16d的一個輸出提供給顯示4，如圖6所示。
在圖6中可以看出宮頸擴張的程度在分娩進程第Ⅰ期中以第一速率增加。第Ⅰ期持續(xù)的時間不定，從幾分鐘到數(shù)十個小時。宮頸擴張速率的增大表示分娩進程第Ⅱ期的開始，也就是擴張程度增大到差不多最大，此時患者宮頸完全擴張。由顯示4所提供的這一信號本身對醫(yī)生監(jiān)視患者分娩進程是很有用的。
結(jié)合圖4b研究圖12所示的邏輯流程圖，它說明了圖4a中的直流偏移處理器16d與活動檢測處理器16a共同工作時的工作方式。在方框A處，從直流耦合放大器14a′獲得一個輸出＃1(O1)。在方框B把一個延時器復(fù)位，并在框C中存儲O1。在方框D對延時器的暫停狀態(tài)進行測試。延時器的值可以設(shè)定為例如每分鐘暫停一次。也就是說，由于宮頸擴張速率的變化相對較慢，通常沒有必要以小于每分鐘一次的速率對電極E(n)采樣。在分娩進程的第Ⅱ期開始以后可以改變上述暫停值，從而較頻繁地對宮頸的擴張程度進行采樣。
在方框E處獲得直流耦合放大器14a′的第二輸出(O2)。在方框F由活動檢測處理器16a′判斷O2-O1的絕對值是否大于噪聲信號的數(shù)倍，例如三倍。若為YES，就表示宮縮正在進行并使控制轉(zhuǎn)回方框A。也就是放棄現(xiàn)有的讀數(shù)，因為直流偏移是在兩次宮縮之間測量的，而不是在宮縮期間測量。若為NO，就在方框G修改顯示4，繪出O1和O2的值，其中O1和O2表示在時間的兩個點上的直流偏移電壓，并由此表示出宮頸擴張的程度。然后，控制轉(zhuǎn)回方框A。
圖13舉例說明了顯示監(jiān)視器18a的屏幕布置，并且示出了由LDS10獲得的分娩診斷信息的合成圖像。如果有必要，可以用一個顯示5顯示出由LDS10監(jiān)測的與患者有關(guān)的信息。例如醫(yī)生可以在把LDS10連接到患者身上時通過鍵盤20輸入患者的姓名、患者編號、醫(yī)生姓名以及其他相關(guān)的人員或治療信息。然后就可以把這些其他信息與顯示1-4和6結(jié)合在一起顯示，從而為醫(yī)生提供與患者及其分娩進程有關(guān)的詳細信息。在實際應(yīng)用中，可以采用圖13中各種顯示的全部或某些部分。
盡管在上文的描述中是把電極按一種預(yù)定的位置固定到患者身上的、以便對子宮收縮的進程進行最佳的檢測和監(jiān)視，然而也可以在其他位置安放一或多個其他電極。例如當(dāng)醫(yī)生察覺到胎盤附于與子宮后壁相對的前壁上時，就可以把一或多個電極固定到腹表胎盤上面的位置。此時若附有胎盤的那部分宮壁出現(xiàn)收縮，就可能使胎盤過早地從宮壁剝離，對這些其他電極處的電活動進行監(jiān)測和顯示，以便檢測出這種收縮的出現(xiàn)。例如，如果有一個矢量判定處理器16b指示出有一個收縮波向放在胎盤上面的一個電極傳送過來，就可以產(chǎn)生一個報警指示。
總之，采用如上所述的LDS10，可以測出子宮肌肉電活動的速率和運動方向。從而有可能分辨出假分娩和真分娩，其中真分娩的宮縮總是從宮底開始朝向?qū)m頸。也有可能診斷出異常的分娩狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，電活動的運動是不同速的，或者是運動方向有錯誤。
此外，據(jù)知，出現(xiàn)在子宮肌肉上任一部位的過分壓力會使壓力范圍內(nèi)的子宮肌肉的電活動產(chǎn)生運動速率的突然變化，由于LDS10可以很容易地發(fā)現(xiàn)這種過分的壓力，采用本發(fā)明使醫(yī)生有可能對試圖做正常分娩的產(chǎn)婦施行剖腹產(chǎn)，以避免由于在以往外科手術(shù)中的疤痕上出現(xiàn)的異常壓力所造成子宮破裂的意外風(fēng)險。
另外，由于子宮肌肉電活動的直流偏移是與宮頸的擴張程度相對應(yīng)的，因此有可能以連續(xù)的方式顯示出宮頸擴張的程度，而不必采用任何體內(nèi)檢查措施，從而不會給患者帶來更多的不適。
應(yīng)該意識到對上述實施例可以做出很多的修改而仍能獲得相同或類似的結(jié)果。例如，圖2、3和3a中所示的各個部分可以通過多路轉(zhuǎn)換器等等組合在一起。比如說在圖3中可以采用單個放大器14，將其一個輸入端通過模擬多路轉(zhuǎn)換器耦合到電極E1、E2和E3的輸出端。在單個放大器的輸出端則可以用一個類似的多路轉(zhuǎn)換器把從一個電極Ei收到的信號提供給對應(yīng)的一個包絡(luò)檢波器EDi。還有，邏輯流程圖中的某些步驟可以不按圖示的過程執(zhí)行。例如在圖10中的方框C和D可以對調(diào)，方框K和L也可以對調(diào)，而獲得的結(jié)果是相同的。
還應(yīng)意識到，電極與LDS10之間的連接不一定要通過有形的導(dǎo)線，可以采用適當(dāng)?shù)陌l(fā)射機和接收機來實現(xiàn)。這樣做可以利用遙測技術(shù)對患者進行遠距離監(jiān)測，按照圖16和17所示的上述方式檢測包括宮頸擴張程度和/或出現(xiàn)在子宮肌肉的任一部位的過分壓力在內(nèi)的分娩的開始和/或進程，而不需要使患者處在LDS10近旁。適當(dāng)?shù)耐ㄐ呕蜻b測線路包括調(diào)制的射頻鏈路和/或通過電話線傳輸代表電極信號的數(shù)字信號，但不僅限于此。
例如在圖15中可以看出，電極可以用有線或無線的方式連接到設(shè)在患者近旁的電極接口14上，電極接口14的輸出再由發(fā)射機30通過通信鏈路32提供給接收機34，而將接收機耦合到信號處理器16的輸入端。
還應(yīng)注意到LDS10不僅是專用于對一個患者監(jiān)測其分娩進程。也就是可以采用適當(dāng)?shù)亩嗦窂?fù)用技術(shù)，從而只用一個信號處理器16同時從多個患者處接收輸入信號，進行處理，并且為多個患者提供單獨的顯示。
因此，應(yīng)該認識到對本發(fā)明的上述實施例可以做出各種修改、變更和配套，而這些變形都屬于所附權(quán)利要求的含義和范圍之內(nèi)。也就是說，盡管本發(fā)明是以特定的方式按照幾個實施例來描述的，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員完全可以在不脫離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)的條件下對其結(jié)構(gòu)和細節(jié)做出變更。
權(quán)利要求
1.用于診斷懷孕的哺乳動物分娩進程的裝置，其特征是包括用于檢測與分娩相關(guān)的肌肉活動所固有的電場的裝置；根據(jù)被檢測到的由子宮收縮所形成的電場，用于在腹表的多個點上分別判定肌肉活動的速率及運動方向的裝置；以及用于顯示代表肌肉活動的確定速率和方向信息的裝置，上述肌肉活動的確定速率和方向是在腹表的多個點上確定的，以便提供與子宮收縮有關(guān)的診斷信息。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是上述檢測裝置包括一個裝置，其輸入端耦合到一套電極上，上述一套電極固定在懷孕哺乳動物的體表;以及用于對上述一套電極中的多個電極檢測到的電活動進行處理的裝置，以便為多個電極分別提供一個電信號，該電信號代表由多個電極分別檢測到的電活動。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征是進一步包括響應(yīng)上述電信號的裝置，用于在其一個輸出端指示出子宮收縮到達某一位置，這個位置與檢測該電信號的電極所處的位置相對應(yīng)，其中上述一套電極中的每個電極以一個預(yù)定的座標系統(tǒng)為基準。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是上述判定裝置包括用于判定子宮收縮矢量的裝置，上述子宮收縮矢量具有一個擴張速率分量和一個方向分量;其中上述顯示裝置顯示出一種上述子宮收縮矢量的圖像;并且進一步包括用于指示確定的子宮收縮矢量的各分量值是否處于該分量值預(yù)定范圍之內(nèi)的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征是進一步包括一個裝置，其輸入端耦合到上述子宮收縮矢量判定裝置，用于依次比較所判定的子宮收縮矢量，以便確定出依次的兩個確定的子宮收縮矢量中的擴張速率分量之差是否大于一個預(yù)定值。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是上述判定裝置包括一或多個用于確定宮頸擴張程度的裝置;用于為實際分娩的開始提供指示的裝置;用于分辨真性分娩和假分娩及其他病理狀態(tài)的裝置;以及用于對可能出現(xiàn)在子宮肌肉的一個部位的過分壓力提供指示的裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是進一步包括介于上述檢測裝置和上述判定裝置之間的裝置，該裝置用于通過一條通信線路傳輸信息，被傳輸?shù)男畔ù肀粶y電場的信息。
8.一種用于診斷懷孕哺乳動物分娩進程的方法，其特征是包括以下步驟檢測與分娩有關(guān)的肌肉活動中所固有的電場;響應(yīng)由子宮收縮而產(chǎn)生的被測電場;在腹表的多個部位分別判定肌肉活動的速率和運動方向;以及顯示出代表肌肉活動的確定速率和方向的信息，從而提供與子宮收縮有關(guān)的診斷信息。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征是上述判定步驟中包括由以下步驟判定子宮收縮矢量的步驟檢測與子宮收縮到達一定位置有關(guān)的電活動，該位置與固定在懷孕哺乳動物體表的第一電極的位置相對應(yīng);識別出固定在懷孕哺乳動物體表的至少一個其他電極的位置;測定子宮收縮從第一電極傳送到上述至少一個其他電極處的最大傳送時間;在至少等于上述確定的最大傳送時間的一段時間內(nèi)監(jiān)測上述至少一個其它電極，從而檢測出與傳送的子宮收縮的到達情況有關(guān)的電活動;以及在第二個其他電極處根據(jù)傳送的子宮收縮的到達情況來判定子宮收縮矢量，該矢量具有擴張速率分量和方向分量，其中的擴張速率分量是第一電極與第二電極間距的函數(shù)，并且也是擴張的子宮收縮在第一和第二電極之間的傳送時間的函數(shù)，并且其中的方向分量指出了第一電極與第二電極之間的連線的方向。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征是，響應(yīng)于被測電場，還包括以下步驟確定宮頸擴張的程度;提供實際分娩開始的指示;分辨真性分娩和假分娩以及其他病理狀態(tài)，以及為可能出現(xiàn)在子宮肌肉上某一部位的過分壓力提供一個指示。
全文摘要
對肌肉活動中固有的電場進行肌動電流檢測的方法和裝置，用于診斷懷孕哺乳動物的分娩進程。該裝置包括一個系統(tǒng)用于判斷周期性，并用于測量腹部區(qū)域內(nèi)電信號的量值和運動方向，以及用于對信號進行處理，從而指示出正常和異常的分娩狀態(tài)、實際分娩的開始以及宮頸擴張的程度。本發(fā)明還可以通過通信線路對懷孕的哺乳動物進行遠距離監(jiān)測。
文檔編號A61B5/00GK1088422SQ9312019
公開日1994年6月29日 申請日期1993年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月9日
發(fā)明者E·羅森堡 申請人:海吉亞生物醫(yī)學(xué)研究有限公司