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公開番号2025012335
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115098
出願日2023-07-13
発明の名称胎児心拍数測定装置、胎児心拍数測定システム、及び、胎児心拍数測定プログラム
出願人トーイツ株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類A61B 8/02 20060101AFI20250117BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】胎児の心臓に向けて送信された超音波の周波数と、当該超音波の反射波の周波数と、の差分周波数を表すドプラ信号に基づいて胎児心拍数を測定する際に、測定した数値が母体の脈拍数であるか否かを判定する。
【解決手段】ドプラ信号形成部18は、胎児の心臓に向けて送信された超音波の周波数と、前記超音波の反射波の周波数との差分周波数を表すドプラ信号を形成する。学習モデル30は、母体脈拍成分を含むドプラ信号を表す特徴量を学習データとして用いて、ドプラ信号に母体脈拍成分が含まれているか否かを判定して出力するように学習される。母体脈拍成分判定部32は、ドプラ信号形成部18により形成された、判定処理対象のドプラ信号である対象ドプラ信号を学習済みの学習モデル30に入力することで、対象ドプラ信号に母体脈拍成分が含まれているか否かを判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
胎児の心臓に向けて送信された超音波の周波数と、前記超音波の反射波の周波数との差分周波数を表すドプラ信号に基づいて、前記胎児の心拍数を測定する胎児心拍数測定装置であって、
前記ドプラ信号のうち母体の脈拍に対応する母体脈拍成分を含むドプラ信号を表す特徴量を学習データとして用いて、前記ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれているか否かを判定して出力するように学習された学習モデルに、判定処理対象の前記ドプラ信号である対象ドプラ信号を表す特徴量を入力したときの前記学習モデルの出力データに基づいて、前記対象ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれているか否かを判定する母体脈拍成分判定部と、
を備えることを特徴とする胎児心拍数測定装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記学習モデルは、前記ドプラ信号のうち、胎児の心拍に対応する胎児心拍成分が支配的なドプラ信号を表す特徴量をさらに含む前記学習データを用いて学習される、
ことを特徴とする請求項１に記載の胎児心拍数測定装置。
【請求項３】
前記ドプラ信号を表す特徴量は、前記ドプラ信号を音声信号として見たときの音響特徴量であり、
前記対象ドプラ信号を表す特徴量は、前記対象ドプラ信号を音声信号として見たときの音響特徴量である、
ことを特徴とする請求項１に記載の胎児心拍数測定装置。
【請求項４】
前記母体脈拍成分判定部により、前記対象ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれていると判定された場合に、前記対象ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれていることをユーザに通知する通知部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の胎児心拍数測定装置。
【請求項５】
前記対象ドプラ信号に基づいて測定された、前記胎児の心拍数又は前記母体の脈拍数の時間変化を表す出力波形を形成する波形形成部と、
をさらに備え、
前記通知部は、前記母体脈拍成分を含む前記対象ドプラ信号に基づいて形成された波形部分と、前記母体脈拍成分を含まない前記対象ドプラ信号に基づいて形成された波形部分とを識別可能な態様で前記出力波形をディスプレイに表示させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の胎児心拍数測定装置。
【請求項６】
胎児の心臓に向けて送信された超音波の周波数と、前記超音波の反射波の周波数との差分周波数を表すドプラ信号に基づいて、前記胎児の心拍数を測定する胎児心拍数測定装置と、
母体脈拍成分判定装置と、
を備える胎児心拍数測定システムであって、
各前記胎児心拍数測定装置は、
判定処理対象の前記ドプラ信号である対象ドプラ信号を前記母体脈拍成分判定装置へ送信する測定装置側通信部と、
を備え、
前記母体脈拍成分判定装置は、
前記ドプラ信号のうち母体の脈拍に対応する母体脈拍成分を含むドプラ信号を表す特徴量を学習データとして用いて、前記ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれているか否かを判定して出力するように学習された学習モデルに、各前記胎児心拍数測定装置から送信されてきた各前記対象ドプラ信号を表す特徴量を入力したときの前記学習モデルの出力データに基づいて、各前記対象ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれているか否かを判定する母体脈拍成分判定部と、
を備える、
ことを特徴とする胎児心拍数測定システム。
【請求項７】
前記母体脈拍成分判定装置は、
前記母体脈拍成分判定部により、前記対象ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれていると判定された場合に、当該対象ドプラ信号を送信した前記胎児心拍数測定装置に通知する判定装置側通信部と、
をさらに備え、
前記胎児心拍数測定装置は、
前記母体脈拍成分判定装置からの通知に応じて、前記対象ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれていることをユーザに通知する通知部と、
をさらに備える、
ことを特徴とする請求項６に記載の胎児心拍数測定システム。
【請求項８】
胎児の心臓に向けて送信された超音波の周波数と、前記超音波の反射波の周波数との差分周波数を表すドプラ信号に基づいて、前記胎児の心拍数を測定する胎児心拍数測定装置としてコンピュータを動作させる胎児心拍数測定プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記ドプラ信号のうち母体の脈拍に対応する母体脈拍成分を含むドプラ信号を表す特徴量を学習データとして用いて、前記ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれているか否かを判定して出力するように学習された学習モデルに、判定処理対象の前記ドプラ信号である対象ドプラ信号を表す特徴量を入力したときの前記学習モデルの出力データに基づいて、前記対象ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれているか否かを判定する母体脈拍成分判定部と、
として動作させることを特徴とする胎児心拍数測定プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、胎児心拍数測定装置、胎児心拍数測定システム、及び、胎児心拍数測定プログラムの改良を開示する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、胎児心拍数を測定することが行われている。胎児心拍数の測定方法としては、胎児心電計を用いた方法なども提案されているが、胎児の心臓に向けて超音波を送信し、胎児の心臓から反射した反射波から得られるドプラ信号に基づいて、胎児心拍数を測定する方法も提案されている。ドプラ信号は、検査対象物の動きを検出するものであるから、ドプラ信号に基づく胎児心拍数の測定は、胎児の心臓の動きの周期に基づく測定方法であると言える。
【０００３】
例えば、特許文献１には、胎児に向けて超音波を送信し、胎児から反射した反射波からドプラ信号を得て、ドプラ信号に対して自己相関処理を施して、その周期性を検出することで、胎児心拍数を測定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１０－０２８６８６号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
胎児が母体内にいること、あるいは、音波は広がりながら進んでいくことなどに起因して、胎児の心臓に向けて超音波を送信しても、胎児の心臓のみに超音波を送信することはできない。これにより、胎児の心臓に向けて超音波を送信した超音波プローブは、胎児の心臓からの反射波のみならず、その周辺組織からの反射波も受信することになる。したがって、胎児心拍数を測定するためのドプラ信号には、胎児心拍を示す信号のみならず、その周辺組織の動きを示す信号が含まれてしまう。
【０００６】
特に、超音波プローブが、母体の血流からの反射波を受信する場合がある。母体の血流速度は母体の脈に応じて周期的に変動するため、母体脈拍成分を含むドプラ信号は、周期的に変動する母体の血流速度（つまり母体の脈拍に対応する母体脈拍成分）が含まれることになる。このようなドプラ信号に基づいて胎児心拍数を測定しようとした場合、胎児心拍数ではなく、母体脈拍数が測定されてしまう場合がある。
【０００７】
本明細書で開示される、胎児心拍数測定装置、胎児心拍数測定システム、又は、胎児心拍数測定プログラムの目的は、胎児の心臓に向けて送信された超音波の周波数と、当該超音波の反射波の周波数と、の差分周波数を表すドプラ信号に基づいて胎児心拍数を測定する際に、測定した数値が母体脈拍数であるか否かを判定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態に係る胎児心拍数測定装置は、胎児の心臓に向けて送信された超音波の周波数と、前記超音波の反射波の周波数との差分周波数を表すドプラ信号に基づいて、前記胎児の心拍数を測定する胎児心拍数測定装置であって、前記ドプラ信号のうち母体の脈拍に対応する母体脈拍成分を含むドプラ信号を表す特徴量を学習データとして用いて、前記ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれているか否かを判定して出力するように学習された学習モデルに、判定処理対象の前記ドプラ信号である対象ドプラ信号を表す特徴量を入力したときの前記学習モデルの出力データに基づいて、前記対象ドプラ信号に前記母体脈拍成分が含まれているか否かを判定する母体脈拍成分判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
前記学習モデルは、前記ドプラ信号のうち、胎児の心拍に対応する胎児心拍成分が支配的なドプラ信号を表す特徴量をさらに含む前記学習データを用いて学習されるとよい。
【００１０】
前記ドプラ信号を表す特徴量は、前記ドプラ信号を音声信号として見たときの音響特徴量であり、前記対象ドプラ信号を表す特徴量は、前記対象ドプラ信号を音声信号として見たときの音響特徴量であるとよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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