DE2343709A1 - Apparatus measuring foetal heart rate and intrauterine pressure - has pressure sensitive and ultrasonic Doppler unit in rigid ring applied to abdomen - Google Patents

Abstract

An electronic apparatus measures the foetal heart cycle and the intrauterine pressure with a press-responsive element surrounded by a rigid support ring which can be applied to the patient's abdomen and which acts to flatten it; the reaction force of the abdomen against the element is a function of the abdominal, and hence intrauterine, pressure. A unit fitted to the ring uses the ultrasonic doppler effect to measure the foetal heart rate, with the ultrasonic path through the press. responsive element into the abdomen and back again. Pref. the element is a diaphragm of metal, which may be integral with the ring, and which has strain gauges fitted to its inner side. The apparatus is small, light-weight and cheap, and operation is simple.

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Qn.-lng. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4000 Düsseldorf 30 · Cecilienallee ve ■ Telefon 43S7 3SDipl.-Ing. H. Sauerland Qn.-lng. R. König · Dipl.-Ing. K. Bergen Patent Attorneys · 4000 Düsseldorf 30 · Cecilienallee ve ■ Telephone 43S7 3S

29. August 1973 28 831 SAugust 29, 1973 28 831 pp

NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORPORATION, Kingsgate House, 66-74 Victoria Street, London, S.W.1, GroßbritannienNATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORPORATION, Kingsgate House, 66-74 Victoria Street, London, SW1 , UK

"Gerät zum Messen des Herztaktes eines Fetus und des"Device for measuring the heart rate of a fetus and the

intrauterinen Drucks"intrauterine pressure "

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Messen des Herztaktes eines Fetus und des intrauterinen Drucks. Solche Geräte werden bei der medizinischen Geburtshilfe sowie auch bei entsprechenden tierärztlichen Untersuchungen verwendet. The invention relates to an apparatus for measuring the heart rate of a fetus and the intrauterine pressure. Such Devices are used in medical obstetrics as well as in related veterinary examinations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßinstrument der genannten Art zu schaffen, das sich durch kleine Abmessungen und ein geringes Gewicht auszeichnet und sich auch billig herstellen läßt_e The invention has for its object to provide a measuring instrument of the type mentioned, which is characterized by small dimensions and low weight and can also be manufactured cheaply _e

Gemäß der Erfindung ist ein solches Gerät gekennzeichnet durch ein auf Druck ansprechendes Element, einem dieses umgebenden und bei Gebrauch des Geräts auf den Unterleib der zu untersuchenden Person aufsetzbaren starren Schutzring zum Ebnen eines Teils des vom Schutzring belegten Bereichs des im allgemeinen gewölbten Unterleibs, wobei die Reaktionskraft des Unterleibs gegen das druckempfindliche Element einen Hinweis auf die Größe des Drucks im Unterleib und damit den intrauterinen Druck gibt, und eine auf dem Schutzring angeordnete, unter Ausnutzung des Ultraschall-Dopplereffekts arbeitende Einrichtung, die den HerztaktAccording to the invention, such a device is characterized by an element which responds to pressure and which surrounds it and when the device is used, a rigid protective ring that can be placed on the abdomen of the person to be examined for leveling a portion of the area occupied by the guard ring of the generally arched abdomen, with the reaction force of the abdomen against the pressure-sensitive element gives an indication of the magnitude of the pressure in the abdomen and thus the intrauterine pressure, and one arranged on the protective ring, utilizing the ultrasonic Doppler effect working facility that keeps the heart rate

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des Fetus zu messen, das Ultraschallsignal durch das druckempfindliche Element in den Unterleib weiterzuleiten und das auf einem ähnlichen Weg zurückkehrende reflektierte Signal aufzunehmen vermag.of the fetus to measure the ultrasound signal through the pressure sensitive Element into the abdomen and the reflected signal returning on a similar path able to absorb.

Das druckempfindliche Element ist vorzugsweise als Membran ausgebildet, deren Bewegung in Abhängigkeit von der Reaktionskraft des Unterleibs entweder indirekt durch Messen des Drucks in einer Kammer, von der die Membran eine Wand bildet, oder direkt durch Anordnung eines oder mehrerer Dehnungsmesser auf der Membran wahrgenommen werden kann. Eine Membran wird einem Kolben vorgezogen, weil sonst der Einschluß von Fremdkörpern in einem Ringraum zwischen dem Kolben und dem Schutzring mit einer möglichen Beeinträchtigung der freien Beweglichkeit eines Kolbens verhindert wird. Die Membran kann einstückig mit dem Schutzring aus metallischem Werkstoff hergestellt sein.The pressure-sensitive element is preferably designed as a membrane, the movement of which is dependent on the reaction force of the abdomen either indirectly by measuring the pressure in a chamber of which the diaphragm is a wall forms, or can be perceived directly by arranging one or more strain gauges on the membrane. A membrane is preferred to a piston, because otherwise the inclusion of foreign bodies in an annular space between the Piston and the protective ring with a possible impairment of the free mobility of a piston prevented will. The membrane can be made in one piece with the protective ring made of metallic material.

Wenn der Ultraschall durch eine hinter der Membran gelegene Kammer geleitet wird, sollte die Kammer so schalldurchlässig wie möglich sein. Die Kammer kann daher eine Flüssigkeit wie Öl enthalten, das eine akustische Impedanz aufweist, die im wesentlichen die gleiche wie die des natürlichen Gewebes ist. Da Flüssigkeiten nur sehr geringfügig zusammendrückbar sind, kann die Kammer ferner eine Luft- oder Gasblase enthalten, damit die Membran auf geringe Kräfte ansprechen kann.If the ultrasound is passed through a chamber behind the membrane, the chamber should be sound permeable be as possible. The chamber may therefore contain a liquid such as oil, which has an acoustic impedance, which is essentially the same as that of natural tissue. Because liquids are only very slightly compressible are, the chamber can also contain an air or gas bubble to allow the membrane to respond to low forces can address.

Die mit Ultraschall-Dopplereffekt ausgerüstete Einrichtung zum Feststellen des Herzschlags des Fetus arbeitet in der Weise, daß ein Ultraschallsignal in den Unterleib gesandt und ein von dem Herzen des Fetus oder irgendeinem zusammen mit dem Herzen sich bewegendes Gewebe reflektiertes Signal festgestellt wird, wobei die Frequenz des festgestellten Signals sich von dem ausgesandten Signal zyklisch unter-The device for determining the heartbeat of the fetus, which is equipped with an ultrasound Doppler effect, works in the Way that an ultrasound signal is sent to the abdomen and one from the heart of the fetus or any one together With the heart moving tissue reflected signal is detected, the frequency of the detected Signal differs cyclically from the transmitted signal.

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scheidet, da das reflektierende Gewebe sich auf die Einrichtung und von dieser fort bewegt. Die eingeleiteten und reflektierten Signale, gegebenenfalls nach einer möglicherweise notwendigen Verstärkung, überlagern sich, um eine pulsierende Schaltfrequenzabgabe zu bilden. Dieses fetale Herzschlagsignal wird dann elektronisch in eine Form gebracht, in der es in ein geeignetes Anzeigegerät, beispielsweise ein die Augenblicksgeschwindigkeit messendes Gerät eingegeben wird.separates as the reflective fabric moves onto and away from the device. The initiated and reflected signals, possibly after a possibly necessary amplification, are superimposed to a to form pulsating switching frequency output. This fetal heartbeat signal is then electronically converted into a form in which it is in a suitable display device, for example a device measuring the instantaneous speed is entered.

Die unter Ausnutzung des Ultraschall-Dopplereffekts arbeitende Einrichtung erzeugt vorzugsweise einen weitwinkligen Schallstrahl, der beispielsweise einen Winkel zwischen 15 und 25° einschließt. Dies kann durch Verwendung eines Transduktors mit gebogenen piezoelektrischen Elementen erreicht werden. Wird jedoch ein üblicher, ein gerades dünnes Strahlenbündel erzeugender Transduktor benutzt, so kann die Einrichtung mit einer Streuungslinse ausgerüstet sein, die den engen Strahl ausbreitet. Es wurde gefunden, daß das fetale Herz oder ein sich entsprechend bewegendes Gewebe sich irgendwo in dem weiten Winkelbereich des Strahles befinden kann und dennoch ein ausreichender Ultraschallrückstrahl zu der Einrichtung erzeugt wird, um ein brauchbares Signal zu erhalten. Das Gerät kann daher selbst bei Bewegungen des Fetus auf dem Unterleib verbleiben, wobei lediglich geringe Verschiebungen erforderlich sind, um der Bewegung des Fetus zu folgen.The device operating using the ultrasonic Doppler effect preferably generates a wide-angled device Sound beam that includes an angle between 15 and 25 °, for example. This can be done by using a Transductor can be achieved with curved piezoelectric elements. However, it becomes a common one, a straight thin one If a transducer generating a bundle of rays is used, the device can be equipped with a diffusing lens, which spreads the narrow beam. It has been found that the fetal heart or a corresponding moving tissue can be anywhere in the wide angular range of the beam and still have a sufficient ultrasonic return beam to the device to obtain a useful signal. The device can therefore even move of the fetus remain on the abdomen, with only slight shifts required to allow movement of the fetus.

Die Verwendung einer divergierenden Linse zur Erweiterung des Blickfeldes der Ultraschall-Dopplereinrichtung ist bei solchen Einrichtungen unabhängig von den Mitteln zum Messen des intrauterinen Drucks anwendbar, welche ein weiteres Merkmal der Erfindung darstellen.The use of a divergent lens to expand the field of view of the ultrasonic Doppler device is at such devices can be used independently of the means for measuring the intrauterine pressure, which is another Represent feature of the invention.

Ein Meßgerät nach der Erfindung ist in den Zeichnungen dar-A measuring device according to the invention is shown in the drawings

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gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: and is described in more detail below. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Gerätes, Fig. 1 is a perspective view of the device according to the invention,

Fig. 2 eine Schaltanordnung eines Zusatzgerätes für die Analyse und Darstellung des durch das erfindungsgemäße Gerät erzeugten Signals, 2 shows a circuit arrangement of an additional device for the analysis and display of the signal generated by the device according to the invention,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1, Fig. 3 is a section along line III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. und 4 shows a vertical section along line IV-IV in FIGS

Fig. 5 eine Ansicht auf den Bodenteil des Meßgerätes nach Linie V-V in Fig. 3» 5 shows a view of the bottom part of the measuring device along line VV in FIG.

Das in den Fig. 1, 3, 4 und 5 dargestellte Gerät hat einen metallischen Grundkörper in Gestalt eines kreisförmigen Schutzringes 6 und einer damit einstückig verbundenen Membran 7. Auf der Oberseite des Schutzringes ist mittels sechs Schrauben 12 eine durchsichtige Abdeckung 8 aufgeschraubt, die eine plankonvexe Linse 9» ein Gehäuse 10 und eine Kabelklemme mit einer flexiblen Hülse 11 aufweist. In der Oberfläche des Schutzringes 6 befindet sich eine Ringnut zur Aufnahme eines O-Dichtringes 13, der eine Abdichtung zwischen dem Grundteil und der Abdeckung 8 bildet. Diese Abdichtung isoliert eine oberhalb der Membran 7 und unterhalb der Linse 9 gelegene Kammer 14 und einen eine Verlängerung der Kammer 14 darstellenden Ringraum 15. Die Kammer 14 enthält ein elektrisch isolierendes Mineralöl und außerdem eine Luftblase, die sich normalerweise oben befindet und einen Teil des Ringraumes 15 einnimmt. Die Kammer 14 kann erforderlichenfalls über Bohrungen mit Öl nachgefüllt oder aber entleert werden. Die Bohrungen sind normalerweise durch zwei diametral gegenüberliegende, ausThe device shown in Figs. 1, 3, 4 and 5 has a metallic base body in the form of a circular protective ring 6 and a membrane integrally connected therewith 7. A transparent cover 8 is screwed onto the top of the protective ring by means of six screws 12, which has a plano-convex lens 9 »a housing 10 and a cable clamp with a flexible sleeve 11. In the surface of the protective ring 6 is an annular groove for receiving an O-sealing ring 13, which provides a seal forms between the base and the cover 8. This seal isolates one above the membrane 7 and Chamber 14 located below the lens 9 and an annular space 15 which is an extension of the chamber 14 Chamber 14 contains an electrically insulating mineral oil and also an air bubble that is normally on top and a part of the annular space 15 occupies. The chamber 14 can, if necessary, via bores with oil refilled or emptied. The holes are usually made by two diametrically opposed

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Nylon bestehende Gewindestopfen 16 verschlossen.Nylon existing threaded plug 16 closed.

Eine ringförmige Platte 17 mit einer darauf befindlichen gedruckten Schaltung liegt an einer inneren Schulter des Schutzringes 6 an und bildet die Grundfläche des Ringraumes 15. Die gedruckte Schaltung ist über Leitungen 18 mit zwei halbleitenden Dehnungsmessern 19 auf der Oberseite der Membran 7 verbunden. Die Dehnungsmesser 19 sind über die gedruckte Schaltung mit einem externen Zusatzgerät verbunden, und zwar mittels einer Leitung 20, die durch die Kabelklemme und flexible Hülse 11 gehalten wird, bevor sie in das Innere des Meßgerätes eintritt.An annular plate 17 with a printed circuit thereon lies on an inner shoulder of the Protective ring 6 and forms the base of the annular space 15. The printed circuit is via lines 18 with two semiconducting strain gauges 19 are connected on the upper side of the membrane 7. The strain gauges 19 are over the printed circuit is connected to an external accessory by means of a line 20 passing through the Cable clamp and flexible sleeve 11 is held before it enters the interior of the measuring device.

Ein Herzschlagdetektor 21, der unter Ausnutzung des Ultraschall-Dopplereffekts arbeitet, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine D-205-Toneinheit, ist nach unten in das Gehäuse eingesetzt und ruht auf der Oberseite der plankonvexen Linse 9. Die Einheit 21 ist über ein Kabel 22 mit dem externen Zusatzgerät verbunden und ist im Gehäuse 10 mittels eines Gurtes 23 gehalten, der im wesentlichen oberhalb der Einheit 21 liegt und sich durch Schlitze 24 in den Seiten des Gehäuses 10 erstreckt. Bei der Benutzung wird das Meßgerät auf den Unterleib der Patientin aufgesetzt und durch den Gurt 23 in der aufgesetzten Lage gehalten, indem der Gurt um den Körper der zu untersuchenden Person herumgelegt und dann mittels eines "Velcro"-Verschlusses oder einer Schnalle gesichert wird. Die Kabel 20 und 22 führen zu dem Zusatzgerät und einer Kraftquelle, die auf einem fahrbaren Tisch angeordnet sein können.A heartbeat detector 21, which utilizes the ultrasonic Doppler effect works, in the illustrated embodiment a D-205 sound unit, is down into the Housing inserted and rests on the top of the plano-convex lens 9. The unit 21 is via a cable 22 with connected to the external additional device and is held in the housing 10 by means of a belt 23, which is substantially above of unit 21 and extends through slots 24 in the sides of housing 10. When using the measuring device placed on the abdomen of the patient and held by the belt 23 in the placed position by the belt is placed around the body of the person to be examined and then by means of a "Velcro" fastener or secured with a buckle. The cables 20 and 22 lead to the attachment and a power source on a movable table can be arranged.

Das Meßgerät zur Feststellung der Herzfunktion eines Fetus arbeitet in der folgenden Weise» Die kreisförmige Bodenfläche der Einheit 21 arbeitet zur Hälfte als Sender eines Ultraschallsignals und zur Hälfte als Empfänger eines reflektierten Signals, wobei die beiden Hälften durch den Durch-The meter for determining the heart function of a fetus works in the following way: The circular floor area of the unit 21 works half as a transmitter of an ultrasonic signal and half as a receiver of a reflected one Signal, with the two halves passing through

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messer voneinander getrennt sind, der sich parallel zur Eintrittsrichtung des Kabels 22 in die Einheit erstreckt, d.h. vertikal zu der Achse der teilweise zylindrischen Linse 9t Die Einheit 21 erzeugt ein enges Strahlenbündel, das nach unten durch die Linse 9, die Kammer 14 und die Membran 7 in den Unterleib der Patientin weitergeleitet wird. Die bleistiftförmige Gestalt des Strahls wird durch Verwendung der teilweise zylindrischen Linse 9 in einen fächerförmigen Strahl mit einem von ihm eingeschlossenen Winkel ·- von ungefähr 20° umgewandelt,, Dies hat zwei Vorteile. Der weitwinklige Strahl ist zunächst weniger empfindlich für Bewegungen des Fetus; zweitens bewirkt die Linse eine Abschwächung der Ultraschallenergieintensitat, die den Fetus erreichte Die gesamte Energie, die von der Senderfläche der Einheit 21 ausgestrahlt wird, beträgt 25 mW und diejenige von der Ausgangsfläche der plankonvexen Linse 9 6 mW. Im Hinblick auf die weitere Abschwächung, die aus der Divergenz des Strahlenbündels und aus der Absorption im Mutterleib und der Gebärmutterwandung herrührt, wird geschätzt, daß die maximale Energieintensität, die den Fetus erreicht, geringer als 1 mW/cm ist. Die Einheit erzeugt einen Ultraschallstrahl mit einer Frequenz von 2 MHz und die Dopplerverlagerung, wie sie durch die Bewegung des fetalen Herzens von dem erhaltenen reflektierten Ultraschallsignal bestimmt wird, hat ein Frequenzspektrum, das ungefähr bei 200 Hz zentriert ist. Eine unerwünschte Absorption des Signals während des Durchgangs durch die Kammer 14 wird dadurch verringert, daß die Kammer mit einem geeigneten Mineralöl gefüllt istο Der Durchlaß durch die Membran 7 wird durch Wahl der Dicke der Membran derart vergrößert, daß sie die Fabry-Perot-Bedingung für wirksame Interferenz von Strahlen erfüllt, bei denen der Winkel gegen die Achse der Strahlen gleich dem Mittelwert des insgesamt gewonnenen divergierenden Strahls ist. Dies heißt anders ausgedrückt, daß die effektive Dicke der Membran so gewählt wird, daßknives are separated from each other, which extends parallel to the direction of entry of the cable 22 into the unit, i.e. vertical to the axis of the partially cylindrical lens 9t. The unit 21 produces a narrow beam which down through the lens 9, the chamber 14 and the membrane 7 is passed into the patient's abdomen. The pencil-shaped shape of the beam is obtained by using of the partially cylindrical lens 9 into a fan-shaped beam with an angle enclosed by it · - of approximately Converted 20 °, This has two advantages. The wide-angled beam is initially less sensitive to movement of the fetus; second, the lens acts to attenuate the intensity of the ultrasound energy that reached the fetus The total energy radiated from the transmitter surface of the unit 21 is 25 mW and that from the exit surface of the plano-convex lens 9 6 mW. in the With regard to the further weakening resulting from the divergence of the radiation beam and from the absorption in the womb and originating from the wall of the uterus, it is estimated that the maximum energy intensity reaching the fetus is is less than 1 mW / cm. The unit generates an ultrasonic beam with a frequency of 2 MHz and the Doppler shift, as determined by the movement of the fetal heart from the received reflected ultrasound signal has a frequency spectrum that is approximately 200 Hz is centered. An undesirable absorption of the signal during the passage through the chamber 14 is thereby reduces the fact that the chamber is filled with a suitable mineral oil o The passage through the membrane 7 is through Choosing the thickness of the membrane increases so that it meets the Fabry-Perot condition for effective interference of rays met where the angle from the axis of the rays is equal to the mean of the total gained diverging ray is. In other words, this means that the effective thickness of the membrane is chosen so that

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sie gleich der ganzen Zahl der halben Wellenlänge des Signals ist. In der Praxis bedeutet dies, daß, wenn der Schutzring 6 und die Membran 7 aus einer Magnesiumlegierung hergestellt sind, eine Dicke von ungefähr 1,6 mm für einen Strahl geeignet ist, der einen Winkel von 20° einschließt.it is equal to the integer half the wavelength of the signal. In practice this means that if the Guard ring 6 and the diaphragm 7 are made of magnesium alloy, a thickness of about 1.6 mm for one Beam is suitable, which includes an angle of 20 °.

Die weitere Verarbeitung des reflektierten Signals, das von der Einheit 21 aufgenommen wird, ist in Fig. 2 dargestellt. Zum Egalisieren der Signalstärkeänderungen, welche von einer Fetusbewegung und anderen Gründen herrühren, wird in einem ersten Schritt das Signal durch einen Verstärker mit einer automatischen Verstärkungsregelung geleitet. Dies erbringt eine im wesentlichen konstante Abgabe für eine Eingangsamplitudenänderung von 100:1 (40 Dezibel). Im nächsten Schritt kommt ein Bandpaßverstärker 26 als Kapazitätsbrücke zur Wirkung, der über einen Bereich von 70 bis 2000 Hz einstellbar ist und dessen Bandbreite 5096 der Mittelfrequenz beträgt. Der Bandpaßfilter hebt daher das Signal auf ein Rauschverhältnis an, wobei das Rauschen in diesem Zusammenhang beispielsweise Fetusbewegungen mit niedrigen Frequenzen und plazentale, also mit der Nachgeburt zusammenhängende hohe Frequenzen sind. Die Abstimmeinrichtung ermöglicht es, für jede Patientin die richtige Frequenz zu wählen. Die Endstufe der Verarbeitung des Signals sieht einen Detektor mit einem Totzeitgenerator 27 vor. Der Totzeitgenerator macht den Detektor für einen Zeitraum von 0,3 see unwirksam, nachdem ein Amplitudenstoß aufgetreten ist, und verhindert somit in wirksamer Weise Schwierigkeiten bei mehr als einem Amplitudenstoß bei jedem Herzzyklus oberhalb des Schwellwertes. Der Ausgang des Detektors und Totzeitgenerators 27 ist mit einem Geschwindigkeitsmesser 28 verbunden, der so ausgebildet ist, daß er auf einem Sichtanzeiger 29 eine ständige Ablesung der Herzschläge pro Minute anzeigt und/oder die Steuerung eines Kurvenschreibers 30 betätigt, der einen beweglichen Schreib-The further processing of the reflected signal, which is picked up by the unit 21, is shown in FIG. In order to equalize signal strength changes resulting from fetal movement and other reasons, FIG In a first step, the signal is passed through an amplifier with automatic gain control. this yields an essentially constant output for a change in input amplitude of 100: 1 (40 decibels). In the next A bandpass amplifier 26 acts as a capacitance bridge over a range from 70 to 2000 Hz is adjustable and its bandwidth is 5096 of the medium frequency amounts to. The bandpass filter therefore raises the signal to a noise ratio, with the noise in in this context, for example, fetal movements with low frequencies and placental movements, i.e. with the afterbirth are related high frequencies. The tuning device makes it possible to find the right one for each patient Frequency to choose. The final stage of processing the signal sees a detector with a dead time generator 27 before. The dead time generator makes the detector inoperative for a period of 0.3 seconds after an amplitude surge has occurred, thus effectively preventing trouble with more than one amplitude surge at each Cardiac cycle above the threshold. The output of the detector and dead time generator 27 is a speedometer 28 connected, which is designed so that on a display 29 a constant reading of the Displays heartbeats per minute and / or actuates the control of a chart recorder 30, which has a movable writing

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stift aufweisen kann.may have pen.

Das Dopplersignal kann auch auf einem lang nachleuchtenden Oszilloskop 31 dargestellt werden, das direkt von dem Bandpaßverstärker 26 gespeist wird. Dieses Signal hat für den verfolgten Zweck besonderen klinischen Wert neben der offensichtlichen Bedeutung der direkten Gewähr dafür, daß die Lage des Fetusherzens einwandfrei festgestellt wird.The Doppler signal can also be displayed on a photoluminescent oscilloscope 31 coming directly from the bandpass amplifier 26 is fed. This signal has particular clinical value besides the obvious for the purpose pursued Importance of the direct guarantee that the position of the fetal heart is properly determined.

Das Gerät zum Feststellen des intrauterinen Drucks gleichzeitig mit der Messung des Herztaktes arbeitet wie folgt: Nach dem bekannten Prinzip eines Tocodynamometers arbeitend bildet der starre Schutzring 6 eine flache ringförmige Referenzzone auf dem Unterleib der Patientin, so daß der im allgemeinen konvexe Teil des Unterleibs in diesem Bereich durch den Kontakt mit der Membran 7 geebnet, also flachgehalten wird. Der resultierende Druck auf die Membran 7 ist gleich dem intrauterinen Druck auf der Innenseite der Bauchwandung. Dieser Druck auf der Membran 7 erzeugt eine geringe Auslenkung der Membran, die durch die Halbleiterdehnungsmesser 19 festgestellt wird, welche senkrecht zueinander paarweise diametral gegenüberliegend in einer balancierenden Brückenschaltung 31 angeordnet sind. Deren Ausgang, der die Abweichung der Membran 7 darstellt, wird durch einen Verstärker 32 verstärkt. Das verstärkte Signal gelangt zu einem augenblicklich ansprechenden Sicht-Meßgerät 33 und/oder dem Kurvenschreiber 30. Der Verstärker 32 ist derart eingestellt, daß das Meßgerät 33 einen vollen Skalenausschlag bei einem intrauterinen Druck von 50 mm Quecksilbersäule abgibt.The device for determining the intrauterine pressure simultaneously with the measurement of the heart rate works as follows: Working according to the known principle of a tocodynamometer, the rigid protective ring 6 forms a flat, annular reference zone on the patient's abdomen so that the generally convex part of the abdomen is in this area leveled by the contact with the membrane 7, that is, is kept flat. The resulting pressure on the membrane 7 is equal to the intrauterine pressure on the inside of the abdominal wall. This pressure on the diaphragm 7 generates a low pressure Deflection of the membrane, which is determined by the semiconductor strain gauge 19, which are perpendicular to each other are arranged in pairs diametrically opposite in a balancing bridge circuit 31. Their exit, which represents the deviation of the membrane 7 is amplified by an amplifier 32. The amplified signal arrives to an instantaneously responding vision measuring device 33 and / or the curve recorder 30. The amplifier 32 is adjusted so that the meter 33 has a full scale reading at an intrauterine pressure of 50 mm of mercury gives away.

Das Instrument, d.h. derjenige Teil, der auf dem Unterleib der Patientin befestigt wird, ist kleiner, leichter und billiger als z.Zt, zur Verfügung stehende Instrumente mit ähnlicher Aussagekraft,, Wesentlich ist, daß der fetaleThe instrument, i.e. the part that is attached to the patient's abdomen, is smaller, lighter and Cheaper than currently available instruments with a similar meaningfulness. It is essential that the fetal

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Herztakt und der intrauterine Druck gleichzeitig und koaxial gemessen werden können₀ Das dargestellte Instrument besitzt einen Gesamtdurchmesser von nur 7,5 cm₀ Heart rate and intrauterine pressure can be measured simultaneously and coaxially ₀ The instrument shown has a total diameter of only 7.5 cm ₀

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Claims (11)

NATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORPORATION, Kingsgate House, 66-74 Victoria Street, London, S₀V.1, GroßbritannienNATIONAL RESEARCH DEVELOPMENT CORPORATION, Kingsgate House, 66-74 Victoria Street, London, S ₀ V.1 , United Kingdom Patentansprüche:Patent claims: J Gerät zum Messen des Herztaktes eines Fetus und des intrauterinen Drucks mit einem auf Druck ansprechenden Element, einem dieses umgebenden und bei Gebrauch des Geräts auf den Unterleib der zu untersuchenden Person aufsetzbaren starren Schutzring zum Ebnen eines Teils des vom Schutzring umfaßten Bereichs des im allgemeinen gewölbten Unterleibs, wobei die Reaktionskraft des Unterleibs gegen das druckempfindliche Element einen Hinweis auf die Größe des Drucks im Unterleib und damit den intrauterinen Druck gibt, gekennzeichnet durch eine auf dem Schutzring (6) angeordnete, unter Ausnutzung des Ultraschall-Dopplereffekts arbeitende Einrichtung (21), die den Herzschlag des Fetus mißt, das Ultraschallsignal durch das druckempfindliche Element (7) in den Unterleib weiterleitet und das auf einem ähnlichen Weg zurückkehrende, reflektierte Signal aufnimmt.J Device for measuring the heart rate of a fetus and the intrauterine Pressure with an element responsive to pressure, a surrounding and when the device is in use the abdomen of the person to be examined can be placed on a rigid protective ring to level part of the protective ring encompassed area of the generally arched abdomen, with the reaction force of the abdomen against the pressure-sensitive Element gives an indication of the size of the pressure in the abdomen and thus the intrauterine pressure, indicated by an on the protective ring (6) arranged, using the ultrasonic Doppler effect working device (21), which the heartbeat of the fetus, the ultrasound signal through the pressure-sensitive element (7) in the abdomen and the returning on a similar path, reflected Picks up the signal. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckempfindliche Element als Membran (7) ausgebildet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pressure-sensitive element as Membrane (7) is formed. 3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Membran (7) aus Metall und aus einem Stück mit dem Schutzring (6) besteht.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the membrane (7) made of metal and made of one piece with the protective ring (6). 4. Gerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß auf der Innenseite der Membran (7) Dehnungsmesser (19) angeordnet sind_o 4. Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that on the inside of the membrane (7) strain gauges (19) are arranged _o 509810/0558509810/0558 5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß unmittelbar hinter der Membran (7) eine Kammer (14) angeordnet ist, die mit einem elektrisch isolierenden Mineralöl gefüllt ist, eine akustische Impedanz hat, die im wesentlichen dem natürlichen Gewebe entspricht.5. Apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that immediately behind the Diaphragm (7) a chamber (14) is arranged which is filled with an electrically insulating mineral oil, an acoustic one Has an impedance that essentially corresponds to that of natural tissue. 6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die wirksame Dicke der Membran (7) ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge der Ultraschallfrequenz ist.6. Apparatus according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the effective thickness of the Membrane (7) is an integral multiple of half the wavelength of the ultrasonic frequency. 7. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß ein als Sender und Empfänger ausgebildeter Kopf der unter Ausnutzung des Ultraschall-Dopplereffekts arbeitenden Einrichtung (21) koaxial zur Membran (7) angeordnet ist„7. Apparatus according to one of claims 2 to 6, characterized in that a transmitter and Receiver-trained head using the ultrasonic Doppler effect working device (21) is arranged coaxially to the membrane (7) " 8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die mit Ausnutzung des Ultraschall-Dopplereffekts arbeitende Einrichtung (21) so gestaltet ist, daß sie einen weitwinkligen Ultraschallstrahl erzeugt.8. Device according to one of claims 1 to 7> thereby characterized in that the device (21) operating with the use of the ultrasonic Doppler effect is so is designed to produce a wide-angle ultrasonic beam. 9. Gerät nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzeugen des weitwinkligen Ultraschallstrahls zwischen dem Sender-Empfängerkopf und der Membran (7) eine Streuungslinse (9) angeordnet ist.9. Apparatus according to claim 7 and 8, characterized in that that for generating the wide-angle ultrasonic beam between the transmitter-receiver head and the Membrane (7) a diffusing lens (9) is arranged. 10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse (9) zum Teil zylindrisch gestaltet ist und aus einem Stück mit einer am Schutzring (6) angeschraubten Abdeckung (8) besteht, an der ein Gehäuse (10) ausgebildet ist, das den Sender-Empfängerkopf aufnimmt.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the lens (9) is partially cylindrical is designed and consists of one piece with a cover (8) screwed to the protective ring (6) and on which a housing (10) is designed, which receives the transmitter-receiver head. 509810/0558509810/0558 11. Gerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) in seinen Seitenwänden gegenüberliegende Schlitze (24) zum Hindurchstecken eines den Kopf im Gehäuse (10) haltenden Gurtes (13) zum Befestigen des Geräts auf dem Unterleib durch Herumlegen um den Körper der zu untersuchenden Person aufweist.11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the housing (10) in its side walls Opposite slots (24) for inserting a belt (13) holding the head in the housing (10) through for Attaching the device to the abdomen by laying it around the body of the person to be examined. 12, Gerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 in Verbindung mit Zusatzgeräten zur Analyse und Darstellung des Herzschlagtaktes eines Fetus und des intrauterinen Drucks, gekennzeichnet durch einen mit dem Sender-Empfängerkopf verbundenen elektronischen Kreis mit in Reihe geschaltetem Verstärker (25) mit automatischer Verstärkungsregelung zum Beruhigen der aufgrund der Fetusbewegungen hervorgerufenen Signalstärkeänderungen, einem Bandpaßverstärker (26) zum Anheben des Signal/Geräusch-Verhältnisses, einem Detektor mit einem diesen für eine einem Herzschlag folgende Periode unwirksam machenden Totzeitgenerator (27) und einem Geschwindigkeitsmesser (28) zum Erzeugen eines dem Herzschlagtakt entsprechenden Ausgangssignals „12, device according to one or more of claims 1 to 11 in Connection with additional devices for the analysis and display of the heartbeat rate of a fetus and the intrauterine one Drucks, characterized by an electronic one connected to the transmitter-receiver head Circuit with amplifier (25) connected in series with automatic gain control to calm the due changes in signal strength caused by fetal movements, a bandpass amplifier (26) to increase the signal / noise ratio, a detector with a dead time generator which makes this ineffective for a period following a heartbeat (27) and a speedometer (28) for generating an output signal corresponding to the heartbeat rate " 509810/0558509810/0558 LeerseiteBlank page