(19) 대한민국특허청 (KR) (12) 공개특허공보 (A) (51) 국제특허분류 (Int. Cl.) A61B 5/0444 (2006.01) A61B 5/0448 (2006.01) A61B 8/02 (2006.01) A61B 5/11 (2006.01) A61B 5/03 (2006.01) (21) 출원번호 10-2014-7015613 (22) 출원일자 ( 국제 ) 2012 년 11 월 09 일 심사청구일자 없음 (85) 번역문제출일자 2014 년 06 월 09 일 (86) 국제출원번호 PCT/US2012/064436 (87) 국제공개번호 WO 2013/071095 국제공개일자 (30) 우선권주장 2013 년 05 월 16 일 13/292,787 2011 년 11 월 09 일미국 (US) 전체청구항수 : 총 35 항 (54) 발명의명칭센서인터페이스시스템 (11) 공개번호 10-2014-0093708 (43) 공개일자 2014년07월28일 (71) 출원인 컨버전트엔지니어링, 인크. 미국플로리다 32669 뉴베리스위트 1 107 에스더블유 140 테라스 (72) 발명자 율리아노, 네일, 러쎌 미국플로리다 32669 뉴베리스위트 1 107 에스더블유 140 테라스 마로제로, 도로시 호주뉴사우스웨일스 2034 쿠기 7/68-72 브룩스트리트 ( 뒷면에계속 ) (74) 대리인 김정훈 (57) 요약 적어도하나의센서와산모 - 태아모니터간의연결을제공하는센서인터페이스시스템에관한것으로, 인터페이스시스템은센서 ( 들 ) 에의해캡처된전기적근육활동성을산모 - 태아모니터에서이용하기위해자궁활동성데이터신호들로변환한다. 본발명의센서인터페이스시스템은바람직하게는, 센서 ( 들 ) 로부터의신호들을자궁수축력측정기에의해생성된것들과유사한신호들로변환하는변환수단을포함한다. 대표도 - 도 1-1 -
(72) 발명자 달만지안, 샬롬 미국플로리다 32605 가인스빌 2130 엔더블유 55 테라스 맥켄나, 다니엘, 패트릭 미국플로리다 32605 가인스빌 4412 엔더블유 9 팰리스 - 2 -
특허청구의범위청구항 1 무선통신채널을통해정보를전송하기위한통신프로토콜들을포함하는무선신호송신기 ; 상기무선신호송신기로부터정보를수신및송신하도록구성된무선신호수신기 ; 신호들을생성하는적어도두개의센서들을포함하여산모의복부를위해디자인된센서어레이 ; 센서신호들을, 자궁수축력측정기 (tocodynamometer), 자궁내압력카테터 (intra-uterine pressure catheter, IUPC), 태아두피전극 (fetal scalp electrode, FSE) 및초음파모니터 (ultrasound monitor) 로구성된그룹으로부터선택된프로브 (probe) 에의해제공되는보통의전기적출력데이터포맷을모방하는전기적출력데이터로서처리하는신호변환기 ; 및산모-태아모니터 (maternal-fetal monitor) 와작동가능하도록그리고물리적으로연결되어, 상기신호변환기로부터의처리된전기적출력데이터를수신한후, 상기산모-태아모니터로상기전기적출력데이터를전송하는산모-태아모니터포트인터페이스를포함하는무선인터페이스시스템. 청구항 2 제1항에있어서, 상기센서어레이는, 각각의센서에대한적어도하나의곡선의전기적접속 (curved electrical connection) 을포함하고, 상기곡선의전기적접속각각은, 상기센서어레이가산모복부의모양을따르는것을가능하게하도록구성되는, 무선인터페이스시스템. 청구항 3 제2항에있어서, 상기센서어레이의상기곡선의전기적접속각각은변형방지장치 (strain relief) 및대상간변화 (subjectto-subject variation) 를가능하게하는구불구불한패턴 (serpentine pattern) 을포함하는, 무선인터페이스시스템. 청구항 4 제1항에있어서, 상기무선신호송신기는, 상기센서신호들을수신하기위해상기센서어레이와작동가능하도록연결되고, 상기센서신호들에대한정보를상기무선신호수신기로전송하고, 상기무선신호수신기는, 상기신호변환기에작동가능하도록연결되고, 상기전기적출력데이터로처리될상기무선신호송신기로부터의정보를상기신호변환기로전송하고, 상기신호변환기는, 상기산모-태아모니터포트인터페이스에작동가능하도록연결되고, 상기무선신호수신기, 상기신호변환기및상기산모-태아모니터포트인터페이스는, 단일요소 (single component) 로서함께존재되는, 무선인터페이스시스템. 청구항 5 제4항에있어서, 상기무선신호송신기는, 상기센서어레이와작동가능하도록연결되고, 상기무선신호송신기및상기센서어레이는, 단일요소로서함께존재되는, 무선인터페이스시스템. - 3 -
청구항 6 제1항에있어서, 상기신호변환기는, 상기센서어레이와작동가능하도록연결되고, 상기무선신호송신기는, 상기신호변환기와작동가능하도록연결되어상기신호변환기로부터의상기전기적출력데이터를수신하고, 상기무선신호수신기에상기전기적출력데이터와관련된정보를전송하고, 상기무선신호수신기는, 상기산모-태아모니터포트인터페이스와작동가능하도록연결되고, 상기무선신호송신기, 상기신호변환기및상기센서어레이는, 단일요소로서함께존재되고, 상기무선신호수신기및상기산모-태아모니터포트인터페이스는, 단일요소로서함께존재되는, 무선인터페이스시스템. 청구항 7 제1항에있어서, 상기센서신호들은, 아날로그신호들이고, 아날로그센서신호들을디지털센서신호들로변환하는 A/D 컨버터 (analog to digital signal converter) 를더포함하는무선인터페이스시스템. 청구항 8 제7항에있어서, 상기 A/D 컨버터는, 상기센서어레이와작동가능하도록연결되고, 상기무선신호송신기는, 상기디지털센서신호들을수신하기위해상기 A/D 컨버터와작동가능하도록연결되고, 상기디지털센서신호들과관련된정보를상기무선신호수신기로전송하고, 상기신호변환기는상기산모-태아모니터포트인터페이스와작동가능하도록연결되고, 상기무선신호수신기는, 상기신호변환기와작동가능하도록연결되고, 상기무선신호송신기및상기 A/D 컨버터는, 단일요소로서함께존재되고, 상기무선신호수신기, 상기신호변환기및상기산모-태아모니터포트인터페이스는, 단일요소로서함께존재되는, 무선인터페이스시스템. 청구항 9 제7항에있어서, 상기무선신호송신기는, 상기무선신호수신기로상기아날로그센서신호와관련된정보를수신및전송하기위해상기센서어레이와작동가능하도록연결되고, 상기 A/D 컨버터는, 상기신호변환기와작동가능하도록연결되고, 상기신호변환기는, 상기산모-태아모니터포트인터페이스와작동가능하도록연결되고, 상기무선신호수신기는, 상기 A/D 컨버터와작동가능하도록연결되고, 상기디지털센서신호들로처리될상기무선신호송신기로부터의상기아날로그센서신호들을상기 A/D 컨버터로전송하고, 상기무선신호송신기및상기센서어레이는, 단일요소로서함께존재되고, 상기무선신호수신기, 상기신호변환기및상기산모-태아모니터포트인터페이스는, 단일요소로서함께존재되는, 무선인터페이스시스템. 청구항 10 제1항에있어서, - 4 -
상기센서어레이는, 적어도하나의센서와연결되는지지템플릿 (alignment template) 을더포함하는, 무선인터페이스시스템. 청구항 11 제10항에있어서, 상기지지템플릿은, 제거가능한 (removable) 것인, 무선인터페이스시스템. 청구항 12 제1항에있어서, 전력어댑터 (power adapter) 를더포함하는무선인터페이스시스템. 청구항 13 제1항에있어서, 상기산모-태아모니터포트인터페이스는, 자궁내압력카테터-산모-태아포트인터페이스 ; 태아두피전극- 산모-태아포트인터페이스 ; 및자궁수축력측정기-산모- 태아포트인터페이스로구성된그룹으로부터선택되는포트인터페이스와비교가능한것인, 무선인터페이스시스템. 청구항 14 제1항에있어서, 상기센서들은전기센서들및 / 또는음향센서들인, 무선인터페이스시스템. 청구항 15 제14항에있어서, 상기전기센서 ( 들 ) 은, 인쇄회로전극 (printed circuit electrode), 일회성전극 (disposable electrodes), 재사용가능한디스크전극 (reusable disc electrodes), 헤드밴드 (headbands) 및세일린-기반전극 (saline-based electrode) 으로구성된그룹에서선택되는전극 ( 들 ) 인, 무선인터페이스시스템. 청구항 16 제15항에있어서, 상기전극 ( 들 ) 은, ECG/EKG(electrocardiography), EEG(electroencephalography); EMG(electromyography); ENG(electonystagmography); EOG(electro-oculography) 및 ERG(electroretinography) 로구성된그룹으로부터선택된전기적활동성을모니터링하기위해이용되는타입인, 무선인터페이스시스템. 청구항 17 제1항에있어서, 상기무선신호송신기는내부전원 (internal power source) 를포함하는, 무선인터페이스시스템. 청구항 18 제1항에있어서, 상기센서신호들을필터링하기위한필터를더포함하는, 무선인터페이스시스템. 청구항 19 제18항에있어서, 상기필터는, 하이패스필터 (high pass filters), 로우패스필터 (low pass filters), 복수의신호채널들, - 5 -
아날로그필터및디지털필터로구성된그룹에서선택된필터들중어느하나또는그결합인, 무선인터페이스시스템. 청구항 20 제1항의무선인터페이스시스템을, 임신중인산모의복부에상기센서어레이를부착하고상기산모-태아모니터포트인터페이스를상기산모-태아모니터에부착함으로써, 이용하는단계 ; 및상기산모-태아모니터를이용하여상기전기적출력데이터를분석함에의해진통의진척 (progress of labor) 을분석하는단계를포함하여상기진통의진척을모니터링하는방법. 청구항 21 제20항에있어서, 상기전기적출력데이터의분석은, EHG 데이터 ; 진통중그리고진통후의자궁수축 ; 자궁이환 (uterine atony); 자궁내압력및몬테비데오유닛 (Montevideo units) 으로구성된그룹으로부터선택되는데이터주어느하나또는그결합을산모-태아모니터에의해생성하는것인, 상기진통의진척을모니터링하는방법. 청구항 22 적어도하나의음향센서와작동가능하도록연결되어적어도하나의센서신호를수신하는센서인터페이스인제1 요소 (first component), 상기센서인터페이스와연결되는신호변환기인제2 요소 (second component) - 여기서, 상기신호변환기는, 상기센서인터페이스로부터의적어도하나의센서신호를수신하고, 상기센서신호 ( 들 ) 을자궁수축력측정기또는자궁내압력카테터로부터의전기적출력데이터를모방하는전기적출력과동일하게처리함. -, 및작동가능하도록그리고물리적으로산모-태아모니터와연결하기위한산모-태아모니터포트인터페이스인제 3 요소 (third component) - 여기서, 상기산모-태아모니터포트인터페이스는, 상기신호변환기와연결되고, 그후에상기산모-태아모니터에상기전기적출력데이터를전송함. - 를포함하는인터페이스시스템. 청구항 23 제22항에있어서, 상기제1 요소, 상기제2 요소및상기제3 요소는, 케이블내의통합된구조를형성하기위해통합되는, 인터페이스시스템. 청구항 24 제22항에있어서, 무선신호송신기및무선신호수신기를더포함하는인터페이스시스템. 청구항 25 제24항에있어서, 상기무선신호송신기및상기무선신호수신기는, 블루투스 (Bluetooth), 와이파이 (Wi-Fi), 지그비 (Zigbie), 및무선 USB로구성된그룹으로부터선택되는통신프로토콜들을이용하는, 인터페이스시스템. 청구항 26 제24항에있어서, 상기무선신호송신기는, 내부전원을포함하는, 인터페이스시스템. - 6 -
청구항 27 제22항에있어서, 상기적어도하나의센서는, 태아심박수 (fetal heart rate) 와관련된정보를전송하는, 인터페이스시스템. 청구항 28 제22항에있어서, 전력어댑터 (power adapter) 를더포함하는, 인터페이스시스템. 청구항 29 제22항에있어서, 상기산모-태아모니터포트인터페이스는, 자궁내압력카테터-산모태아포트인터페이스 ; 태아두피전극- 산모태아포트인터페이스 ; 및자궁수축력측정기-산모태아포트인터페이스로구성된그룹으로부터선택되는포트인터페이스와비교가능한것인, 인터페이스시스템. 청구항 30 제22항에있어서, 상기센서인터페이스는또한, 적어도하나의전극센서에연결되는, 인터페이스시스템. 청구항 31 신호변환기및산모-태아포트를광학적으로커플링 (coupling) 하는방법에있어서, 상기신호변환기는, LED 회로를포함하고, 상기산모-태아포트를위한광학인터페이스를제공하는단계 - 상기광학인터페이스는, 상기 LED 회로에광학적으로결합된포토-레지스터 (photo-resistor) 를포함하는광학적으로절연된평형브리지회로 (opticallyisolated balanced bridge circuit) 를포함함. -; 전압-전류변환장치를포함하는 LED 회로를구동하여, LED 회로를통해전류를변조하고, 산모-태아포트입력신호를생성하는단계 ; 및산모-태아포트입력신호를산모-태아포트로제공하는단계를포함하는방법. 청구항 32 제31항에있어서, 상기 LED를구동하는단계는, PMW(pulse-width modulated) ADC(digital to analog converter) 및전압-전류변환기장치 (voltage-to-current converter device) 를갖는 LED 회로를구동하는, 방법. 청구항 33 제31항에있어서, 상기산모-태아포트인력신호는, 자궁수축력측정기, 자궁내압력카테터, 태아두피전극및 / 또는초음파장치로부터의전기적출력을모방하는, 방법. 청구항 34 제31항에있어서, 상기산모-태아포트입력신호는, 자궁수축력측정기로부터의전기적출력을모방하는, 방법. 청구항 35-7 -
제 31 항에있어서, 상기산모 - 태아포트입력신호는, 태아 ECG 신호를모방하는, 방법. 명세서 [0001] 기술분야본출원은, 2006년 10월 18일자로출원된미국출원번호 11/582,714( 현재는미국특허번호 7,828,753) 의계속출원 (continuation application) 인 2010년 11월 8일자로출원된미국출원번호 12/941,614의일부계속출원 (continuation in-part application) 으로, 상기두미국출원은참조로서모두이문서에포함된다. 또한, 본출원은, 참조로서모두이문서에포함되고, 2010년 11월 9일자로출원된미국임시출원출원번호 61/411,702에대한우선권을주장한다. [0002] [0003] [0004] [0005] [0006] 배경기술임신 (pregnancy) 동안, 특히진통 (labor) 및출산 (delivery) 동안태아 (fetus) 의평가는필수적이나아직달성하기힘든목표이다. 대부분의환자들이모니터링유무에관계없이건강한아이를출산할것이지만, 단기적으로 (near term) 생존가능한태아의 1,000번의출산중 5번이상이사산되고, 그중절반은확인되지않은사망원인을갖는다. (NVSS(National Vital Statistics System), CDC, NCHS에서발표한 " 건강한사람들 2010, 건강의이해와향상 : 챕터 16(Healthy People 2010, Understanding and Improving Health: Chapter 16,)", 질병통제예방보건센터 (Centers for Disease Control and Prevention) 와보건자원및서비스국 (Health Resources and Services Administration) 공동저, 2판, 미국정부인쇄국 2000년 11월.) 이불운한결과의위험은, " 고위험 (high risk)" 환자 ( 예를들어, 당뇨병환자 ) 의서브그룹에서증가된다. 일반산과 (obstetric) 의관찰에더하여, 임신 23주후의분만전 (" 자궁내의 (in utero)") 태아모니터링은다음과같이구성될수있다 ( 복잡한순서대로 ). 1. 태아운동의산모기록 (maternal report); 2. 비-스트레스테스트 (non-stress Test, NST) - 기준치 (baseline rate) 와기준치이상의변동성 (variability) 및가속의존재 (presence of accelerations) 를찾는초음파로태아심박수 (fetal heart rate, FHR) 를모니터링 ; 3. 수축스트레스테스트 (contraction stress test, CST) - 자궁수축에대한 FHR의응답, 자연또는유도 (either natural or induced); 및 4. 생물물리학적프로파일 (biophysical profile, BPP) - NTS에태아움직임및양수양 (amniotic fluid volume) 의초음파검사평가를플러스. [0007] [0008] [0009] [0010] [0011] 이러한광범위한수용 (wide acceptance) 에도불구하고, 이러한테스트들은제한적인예측값을제공하고, 오직 테스트시간에태아의일별 (glimpse of fetus) 을제공할뿐이다. 고위험환자의경우, 매주한번또는두번 의감시 (surveillance) 가보통바람직하나, 환자에대한비용과불편모두를수반한다. 분만시의 태아 감시는, 수축 (contraction) 의 모니터링을 위한 촉진 (palpation) 또는 자궁수축검사 (tocodynamometry)( 스트레인게이지 (strain gauge)) 를포함하여, 간헐적청진또는 FHR의지속적인도플러모 니터링 (Doppler monitoring) 과함께일상적으로수행된다. 이때, 침습성모니터들이더이용가능하지만, 파손 된막 / 적절한자궁경부팽창이요구되며, 약간의위험, 주로전염 (infectious) 을수반한다. 이러한모니터는 제한없이다음을포함한다. 1. 태아두피전극 (fetal scalp electrode) - 태아의두피에삽입된와이어전극 ; 2. 자궁내압력카테터 (intra-uterine pressure catheter, IUPC) - 수축의정략적측정을가능하게함 ; 및 3. 태아두피샘플링 - ph 분석을위해뽑은혈액샘플. - 8 -
[0012] [0013] [0014] [0015] [0016] 수축감지는진통의진행을모니터링하는것을가능하게한다. 수축을모니터링하기위해일반적으로이용되는장치는자궁수축력측정기 (tocodynamometer) 이다. 자궁수축측정기는, 수축동안, 산모복부 ( 일반적으로복부에대해배치되는스트랩 (strap) 또는벨트 (belt) 와함께 ) 의곡률에서의물리적변화를감지하고, 이러한변화를인쇄된곡선 (printed curve) 으로해석 (translate) 한다. 자궁수축측정기는오직복부의긴장의존재또는결핍 ( 자궁수축에의한것이건또는산모이동에의한것이건 ) 만을감지하고, 비만이있는경우에종종실패한다. 불행히도, 진통을모니터링하기위해자궁수축측정기를이용할때, 환자는반듯이누운자세를유지할것이권고된다. 이러한자세는, 태아의내부회전을장려하기위한가장효과적인생리학적위치로서발견되었으나, 종종산모의저혈압과불편을야기한다. 자궁팽창이기대된진통곡선보다뒤떨어질때 (when cervical dilation lags behind the anticipated labor curve), 옥시토신은종종더효과적인수축패턴을유도하는데바람직하다. 옥시토신의안전적정 (safe titration) 은, 10분이상자궁수축의강도를측정하는 " 몬테비데오유닛 (Montevideo units)" 의정확한결정을요구할수있다. 이는, 자궁수축에의해발생되는압력의측정을위해태아와함께자궁내에카테더가배치되는침습 IUPC를더요구한다. 분만중전자태아감시기 (electronic fetal monitoring, EFM) 의사용을위한근거는, FHR 이상 (abnormalities) 이저산소증 ( 태아에게부족한산소 ) 을정확하게반영하고, 이러한조기의인식이개입을유도할수있어, 산모와태아모두에대한결과를개선할수있다는점이다. 불행히도, 많은연구가낮은위험의출산에서 EFM의사용에따른개선된결과를확인하는데실패했다. 몇몇연구는더높은수술분만율에서사망률의증가를실제로보여주었다. 아마도이는, FHR 트레이싱 (tracings) 의해석에서의변동성과저산소증에대한전문성의부족에비추어봤을때, 놀라운일이아니다. 그런데도, 지속적인 EFM은의료및법률문제로인한많은부분에의해, 미국병원에서치료의표준으로남아있다. 최근, 태아 ECG( 심전도 (electrocardiogram)) 의분석은태아저산소증을더구체적으로나타내는파형의몇몇특징을갖는조짐을보이는것을돕는다. 이러한파형분석의사용은, 적은두피샘플및수술적분만을필요로하게만드는반면, 출생시심한대사성산증 (metabolic acidosis) 의발생을감소시켰다. 불행하게도, FECG의습득 (acquisition) 은본명세서에서위에서설명한바와같이침습되고제한되는태아두피전극을통한다. 태아두피에대한접근의필요성은자궁경부팽창및파열된막모두와, 산전태아감시를위한절차의제거뿐만아니라이른진통 (early labor) 을요구한다. FECG의비-침습습득 (non-invasive acquisition) 은혼합된신호의인식이슈 (recognized issue) 이다. 피부표면에배치된전극은, 산모의 ECG, 산모의골격근육, 자궁근육, 태아의골격근육및태아의 ECG를포함한모든전송된전기활동을기록한다. 위에서언급한부적합성을해결하기위해, 다양한방법이더정확한 FECG 추출을제공하는산모복부신호처리에사용하기위해제안되었다. 이러한방법은감산필터링 (subtractive filtering)( 예를들어, 미국특허번호 4,945,917을보라 ), 적응필터링 (adaptive filtering)( 예를들어, Widrow, B. et al., " 적응노이즈무효화 : 원리와응용 (adaptive noise canceling: Principles and Applications)", Proc. IEEE, 63(12):1692-1716 (1975년 12월 ); Adam, D 및 D. Shavit, " 동기화적응여과에의해기록된전체태아 ECG 형태학 (Complete Fetal ECG Morphology Recording by Synchronized Adaptive Filtration)", Med. & Biol. Eng. & Comput., 28:287-292 (1990년 7월 ); Ferrara, E 및 B. Widrow, " 시간시퀀스된적응필터링에의한태아심전도향상 (Fetal Electrocardiogram Enhancement by Time Sequenced Adaptive Filtering)", IEEE Trans. Biomed. Eng., BME-29(6):458-460 (1982년 6월 ); 미국특허번호 4,781,200 및 5,042,499를보라 ), 직교기저 (orthogonal basis)(longini, R. et al., " 근직교기저함수 : 실시간태아 ECG 기술 (Near Orthogonal Basis Function: A Real Time Fetal ECG Technique)", IEEE Trans. On Beiomedical Eng., BME-33(5):505-509 (1977년 1월 )), 선형결합 (linear combination)(bergveld, P. et al., " 실시간태아 ECG 기록 (Real Time Fetal ECG Recording)", IEEE Trans. On Beiomedical Eng., BME- 33(5):505-509 (1986년 5월 )), 단일값분해 (single value decomposition)(callaerts, D. et al., " 피부전극신호에서태아심전도를추출하는 SVD 방법의비교 (Comparison of SVD Methods to Extract the Fetal Electrocardiogram from Cutaneous Electrodes Signals)", Med. & Biol. Eng. & Comput., 28:217-224 (1990년 5월 ); 미국특허번호 5,209,237), MECG 평균및상관관계 (MECG averaging and correlation)(abboud, S. et al., " 평균화기법을이용한태아심전도의정량화 (Quantification of the Fetal Electrocardiogram Using Averaging Technique)", Comput. Biol. Med., 20:147-155 (1990년 2월 ); Cerutti, S. et al., " 복부심전도기록으로부터얻어진태아심박수의가변성분석 (Variability Analysis of Fetal Heart Rate Signals as Obtained from Abdominal Electrocardiographic Recordings)", J. Perinat. Med., 14:445-452 (1986년); J. - 9 -
Nagel, " 향상된데이터수집에의한태아모니터링진행 (Progresses in Fetal Monitoring by Improved Data Acquisition)", IEEE Eng. Med. & Biol. Mag., 9-13 (1984년 9월 ); Oostendorp, T. et al., "(The Potential Distribution Generated by Fetal Heart at the Maternal Abdomen)", J. Perinat. Med., 14:435-444 (1986 년 ); 미국특허번호 5,490,515). 이러한방법들은, 불행하게도, 산모-태아데이터의연속추출을신뢰할수없거나테스트결과 ( 예를들어, 태아심박수, 태아 ECG, 산모 ECG 및산모자궁활동 (EHG)) 에기반하여산모-태아건강의포괄적인어카운트 (comprehensive account) 를캡처할수없다. [0017] [0018] [0019] [0020] [0021] 최근, 자기심장검사장치 (magnetocardiography) 가태아 ECG의추출에활용되고있다 ( 예를들어, Sturm, R. et al., " 태아부정맥에맥박형태학변화를감지하기위한멀티-채널자기심장검사장치 (Multi-channel magnetocardiography for detecting beat morphology variations in fetal arrhythmias)", Prenat Diagn, 24(1):1-9 (Jan. 2004); 및 Stinstra, J. et al, " 자기심장검사장치를이용한태아심장간격의다중심연구 (Multicentre study of fetal cardiac time intervals using magnetocardiography)", BJOG, 109(11):1235-43 (Nov. 2002) 를보라 ). 불행하게도, 자기심장검사장치는응용프로그램이제한되고, 기술적으로복잡하며, 정확한태아 ECG 판독을평가하기위한관리가어렵다. 자궁수축은개별자궁근육층세포 (myometrial cell) 의조정동작 (coordinated actions) 의결과이다. 세포수준에서, 수축은활동전위 (action potential) 라불리는전압신호에의해트리거된다. 임신동안, 조정된수축을생성하기위해활동전위가전파됨에따라세포의전기적연결성이증가한다. 자궁수축동안활동전위는산모복부에배치되어자궁 EMG 신호 ( 이하, "EHG": 자궁근전도 (electrohysterogram) 라불림 ) 를발생시키는전극을이용하여측정될수있다. 구체적으로, EHG 신호는자궁수축력측정기 (tocodynamometer) 나 IUPC로부터표준자궁활동신호와유사한신호를생성하도록처리될수있다. 이러한 EHG는수축빈도및기간정보를제공한다. 지금까지, EHG 신호는자궁내압력을평가하거나몬테비데오유닛을예측하는데이용되지않았다. 산후의지속적인자궁수축은태반분리측으로부터자궁출혈을최소화하기위해필요하다. 출혈 (Hemorrhag e) 은산욕기 (peripartum) 산모사망의주요원인이며, 대부분이 " 자궁이완증 (uterine atony)" 으로인한산후출혈 (postpartum hemorrhage) 이다. 현재모니터링은몇시간간격으로순차적인자궁촉진 (palpation) 으로구성되어있다. 진단 (diagnosis) 은보통심각한출혈또는저혈량성쇼크 (hypovolemic shock)( 출혈에의한 ) 에대한환자의컴플레인에의해이루어진다. IUPC도자궁수축력측정기 (tocodynamometer) 모니터링도이시기엔사용할수없다. EHG는, 이완 (atony) 과잠재적인출혈의조기경보를제공하는자궁의톤 (uterine tone) 을모니터링하기위한유일한수단을제공할수있다. 태아건강을모니터링하기위한침습기술을활용하는장치는미국특허번호 6,594,515; 6,115,624; 6,058,321; 5,746,212; 5,184,619; 4,951,680; 및 4,437,467에포함된장치들을이용할수있다. 따라서, 특히진통동안의수축에서, 고가의장비교체의필요없이, 비-침습적으로자궁활성을측정하기위한고-효율에더안정적인시스템및방법은유익할것이다. 또한, 고가의장비교체의필요없이, 산모와태아모두를위해실시간으로연속적인모니터링이가능하고, 산모와태아의심박수및 ECG들을정확하게추출및평가할수있는고-효율센서및 / 또는모니터링시스템은유익할것이다. 발명의내용 [0022] 해결하려는과제제한없이, 텀센서 (term sensor) 는마이크로폰, 예컨데전극으로서의전기센서와같은음향센서또는산모- 태아정보를추출하기에유용한다른타입의센서들을말한다. 본발명은기존의센서를이용하지않고, 산모와태아의심박수및 ECG의정보를포함하는센서신호와비-표준센서 (ECG 전극및음향센서를위한 ) 에의해캡처된산모근육활동성을, 산모-태아모니터에자궁활동성, 심박수및 ECG의입력으로서제공하는신호로변환하는고유의인터페이스시스템을제공한다. 여기서사용된용어 " 기존의센서 (existing sensor)" 는자궁내압력카테터 (intra-uterine pressure catheter, IUPC) 센서, 자궁수축력측정기 (tocodynamometer), 태아두피전극 (fetal scalp electrode) 센서또는초음파센서를말한다. 예를들어, 기존의센서는일반적으로산모-태아모니터와함께사용되는종래의센서및 / 또는산모-태아모니터와함께판매또는제공되는센서를말한다. 여기서사용된용어 " 비-표준센서 " 는 IUPC 센서, 자궁수축력측정기센서, 태아두피전극센서또는초음파센서가아닌센서를말한다. 이러한 " 표준 " 센서들은일반적으로태아-산모모니터와함께이용된다. 그러나, 일실시예에서, 대상발명은비-표준센서에의해캡처된센서신호를기존센서의이용없이산모-태아모니터 - 10 -
에자궁활동성, 심박수및 ECG 의입력으로서제공하는신호로변환할수있다. [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] [0029] [0030] [0031] [0032] [0033] 과제의해결수단본발명은공통전극들 (ECG/EMG와같은 ) 에의해캡처된전기적인근육활동성 (electrical muscle activity) 을, 자궁수축력측정기 (tocodynamometer) 의사용없이, 산모-태아모니터로자궁활동성데이터를제공하는신호로변환하는고유의인터페이스시스템을제공한다. 바람직하게, 인터페이스시스템은전극들또는센서들로부터의출력을, 산모-태아모니터로의연결을위한자궁수축력측정기, IUP, FSE 또는초음파모니터 ( 통칭프로브 (PROBE)) 에의해제공되는것과유사한출력으로변환할수있다. 모니터는자궁활동성센서 ( 자궁수축력측정기, 자궁내압력카테터, 태아두피전극등 ) 로구성된다. 일실시예에서, 본발명의인터페이스시스템은적어도하나의전극을위한인터페이스 ( 또한, 커넥터 (connecto r) 라고함 ), 산모-태아모니터에서의호환포트를위한인터페이스및전극인터페이스로부터제공되는전극출력을자궁수축력측정기에의해제공되는것과유사한출력으로변환하기위한신호변환기를포함한다. 일실시예에서, 본발명의인터페이스시스템은적어도하나의전극을위한인터페이스 ( 또한, 커넥터라고불림 ), 산모-태아모니터에서의호환포트를위한인터페이스및전극인터페이스로부터제공되는전극출력을표준프로브에의해제공되는것과유사한출력으로변환하기위한신호변환기를포함한다. 일실시예에서, 인터페이스시스템은단일케이블구조를제공하기위해, 전극인터페이스, 산모-태아모니터의포트인터페이스및신호변환기와일체로형성된케이블부분을포함한다. 다른실시예에서, 인터페이스시스템은무선신호송신기를포함하는전극인터페이스, 산모-태아모니터포트인터페이스및무선신호수신기를포함하는신호변환기를포함할수있다. 여기서, 모든구성요소들은물리적으로서로독립된다. 일실시예에서, 인터페이스시스템은단일케이블구조를제공하기위해, 센서인터페이스, 산모-태아모니터의포트인터페이스및신호변환기와일체로형성된케이블부분을포함한다. 다른실시예에서, 인터페이스시스템은무선신호송신기를포함하는센서인터페이스, 산모-태아모니터포트인터페이스및무선신호수신기를포함하는신호변환기를포함한다. 여기서, 모든구성요소들은물리적으로서로독립되거나또는서로다른조합으로결합된다. 일실시예에서, 인터페이스시스템은복수의전극들, 더바람직하게는 2와 6 사이의전극들을위한전극인터페이스를포함한다. 바람직하게, 산모-태아모니터포트인터페이스는자궁활동포트또는산모-태아모니터에서사용가능한자궁수축력측정기포트와작동가능하게연결될수있다. 바람직한일실시예에서, 인터페이스시스템은복수의센서들, 더바람직하게는 2와 8 사이의센서들을위한센서인터페이스를포함한다. 바람직하게, 산모-태아모니터포트인터페이스는산모-태아모니터의하나이상의포트와작동가능하게연결될수있다. 일실시예에서, 인터페이스시스템은 : 적어도하나의산모복부센서와작동가능하게연결하고, 적어도하나의산모복부센서로부터적어도하나의신호를수신하기위한센서인터페이스 ; 센서인터페이스와연결되는신호변환기를포함할수있다. 여기서, 신호변환기는적어도하나의신호를자궁수축력측정기, 자궁내압력카테터, 태아두피전극및 / 또는초음파기기로부터의전기출력을모방하는출력데이터로변환할수있고 ; 산모- 태아모니터포트인터페이스는산모-태아모니터와작동가능하게그리고물리적으로연결될수있고, 여기서산모복부센서는자궁수축력측정기나초음파센서가아니다. 일실시예에서, 산모복부를위해디자인된센서어레이는기판, 기판상의적어도두개의센서및각각의센서에연결되는곡선의전기적커넥션 (curved electrical connection) 을포함할수있다. 여기서, 각각의곡선의전기적커넥션은센서어레이가산모복부의형상에부합되도록가능하게하도록구성될수있다. 일실시예에서, 신호변환기및산모-태아포트가광학적으로커플링되고, 여기서, 신호변환기가 LED 회로를포함하는방법은, 산모-태아포트를위한광학인터페이스를제공하는단계 - 광학인터페이스는, LED 회로에광학적으로결합된포토-레지스터 (photo-resistor) 를포함하는광학적으로절연된평형브리지회로 (opticallyisolated balanced bridge circuit) 를포함함. -; 전압-전류변환장치를포함하는 LED 회로를구동하여, LED 회로를통해전류를변조하고, 산모-태아포트입력신호를생성하는단계 ; 및산모-태아포트입력신호를산모-태아포트로제공하는단계를포함한다. - 11 -
[0034] [0035] 발명의효과본발명은전극또는센서신호를상업적으로이용가능한산모-태아모니터들을이용하여처리할수있는프로브-유사데이터 (PROBE-comparable data) 로변환함으로써, 정확한수축과심장데이터를제공하는능력을갖는, 새롭고향상된인터페이스시스템을제공한다. 본발명은, 재료와노동모두에대해제조의낮은비용을이유로, 소비대중에게판매의낮은가격을포함하기때문에특히유리하다. 본발명의다른특징과장점은다음의설명과첨부도면으로부터명백할것이다. [0036] 도면의간단한설명 도 1 은본발명의인터페이스케이블이전극또는센서의스트립그리고산모 - 태아모니터에작동가능하게연 결된본발명의일실시예를도시한다. 도 2는본발명의인터페이스케이블과조합해서이용될수있는전원어댑터를도시한다. 도 3은본발명의인터페이스케이블과조합해서이용될수있는전극또는센서의스트립을도시한다. 도 4는인터페이스케이블내에서전극또는센서입력을자궁수축력측정기-유사데이터 (tocodynamometer-like data) 로변환하는과정을도시한흐름도이다. 도 5는전극스트립또는센서스트립과산모-태아모니터사이의무선인터페이스연결을포함하는본발명의다른실시예를도시한다. 도 6은전극또는센서신호로부터자궁수축력측정기신호에해당하는전기아날로그를생성하는하나의프로세스를도시한다. 도 7은산모-태아모니터에서자궁활동성커넥터핀출력 (pinout) 을도시한다. 도 8a-8c는산모-태아모니터에서태아두피전극케이블을위한 " 스퀘어-타입 (square-type)" 커넥터및케이블핀출력다이어그램을포함하고, 태아두피전극을산모-태아모니터와인터페이싱하기위한스퀘어-타입케이블을도시한다. 도 9a-9c는산모-태아모니터에서태아두피전극케이블을위한 " 써큘러-타입 (circular-type)" 커넥터핀출력및케이블핀출력다이어그램을포함하고, 태아두피전극을산모-태아모니터와인터페이싱하기위한다른케이블을도시한다. 도 10a-10c는산모-태아모니터에서자궁내압력카테터 (intra-uterine pressure catheter, IUPC) 케이블을위한 " 써큘러-타입 " 커넥터핀출력및케이블핀출력다이어그램을포함하고, IUPC를산모-태아모니터와인터페이싱하기위한케이블을도시한다. 도 11a-11c는산모-태아모니터에서태아두피전극케이블을위한대응하는커넥터핀출력및케이블핀출력다이어그램을포함하고, 태아두피전극을산모-태아모니터와인터페이싱하기위한또다른케이블을도시한다. 도 12a-12d는산모-태아모니터에서자궁내압력카테터 (intra-uterine pressure catheter, IUPC) 케이블을위한대응하는커넥터핀출력및케이블핀출력다이어그램을포함하고, IUPC를산모-태아모니터와인터페이싱하기위한다른케이블을도시한다. 도 13은산모-태아모니터에서자궁수축력측정기커넥터핀출력을도시한다. 도 14는자궁수축력측정기를이용하여비만여성에서모니터링된수축패턴과 EHG-파생수축패턴들의정확도차이를도시한다. 도 15는본발명의인터페이스케이블의사용에적합한커넥터의핀출력을포함하는산모-태아모니터를도시한다. 도 16은 ECG들및심장혈류역학이벤트들과관련하여심장소리를도시한다. 도 17은포락선신호 (enveloped signal) 를도시한다. 도 18은본발명의실시예에따른센서인터페이스시스템의기능블록도를도시한다. 전극및음향센서어레 - 12 -
이 ( 왼쪽 ) 는신호변환기를포함하는케이블 ( 중앙 ) 과태아모니터인터페이스 ( 오른쪽 ) 를인터페이싱할수있다. 도 19는기존의산모-태아모니터의토코포트 (toco port) 에인터페이싱하기위한, 본발명의실시예에따른새로운디자인의기능블록도를도시한다. 도 20은기존의산모-태아모니터의 FECG 포트에인터페이싱하기위한, 본발명의실시예에따른새로운디자인의기능블록도를도시한다. 도 21은산모복부를위해특별히디자인된특징을갖는, 본발명의실시예에따른센서어레이의다이어그램을도시한다. 도 22는선반센서 (shelf sensor) 를활용하기위한 (for utilizing off), 본발명의실시예에따른센서어레이템플릿을도시한다. 도 23은본발명의일실시예에있어서, 전극또는센서의스트립과산모-태아모니터가작동가능하도록연결되는본발명의인터페이스케이블을도시한다. 도 24는본발명의인터페이스케이블과결합되어이용될수있는전력어댑터를도시한다. 도 25는본발명의인터페이스케이블과결합되어이용될수있는전극또는센서의스트립을도시한다. 도 26은전극스트립또는센서스트립과산모-태아모니터사이에연결되는무선인터페이스를포함하는본발명의다른실시예를도시한다. [0037] [0038] [0039] [0040] [0041] [0042] 발명을실시하기위한구체적인내용본발명은적어도하나의전극에의해캡처된전기적근육활동성신호를, 자궁수축력측정기 (tocodynamometer) 또는침습형산모-태아모니터링기기 ( 자궁내압력카테터 (intra-uterine pressure catheter, IUPC) 또는태아두피전극과같은 ) 의사용없이, 종래의산모-태아모니터에자궁활동성데이터를제공하는신호로고유의인터페이스시스템을제공한다. 인터페이스시스템에의해제공되는정보는 EHG 신호, 진통동안그리고진통후의자궁수축 (uterine contraction), 자궁이완 (uterine atony), 자궁내압 (intrauterine pressure), 몬테비데오유닛 (Montevideo units) 등과관련된정보를생성하기위해, 산모-태아모니터에서처리될수있다. 도 1 및도 23에도시된실시예에서, 인터페이스시스템은전극인터페이스 (Electrode Interface, 10)( 또한, 여기서커넥터로서참조되는 ) 와통합적으로형성되는케이블, 산모-태아모니터포트인터페이스 (20) 및전극으로부터의출력신호를자궁수축력측정기또는 IUPC에의해생성되는것과비슷한출력신호로변환하는신호변환기 (15) 를포함할수있다. 이러한인터페이스시스템은가급적통합된케이블의구조의모양일수있다. 전극인터페이스 (10) 는종래의전극또는전극들의집합 (5) 과연결될수있다. 본발명은적어도하나의센서에의해캡처된신호를, 표준프로브들 ( 자궁내압력카테터 (intra-uterine pressure catheter, IUPC), 초음파 (ultrasound, U/S), 자궁수축력측정기 (tocodynamometer, toco) 또는태아두피전극 (fetal scalp electrode, FSE) 와같은 ) 의사용없이, 종래의산모-태아모니터에프로브데이터 (PROBE data) 를제공하는신호로변환하는고유의인터페이스시스템을제공할수있다. 이러한인터페이스시스템에의해제공되는정보는진통동안그리고진통후의자궁수축, 자궁이완, 자궁내압, 몬테비데오유닛 (Montevideo units), 태아심박수, 감퇴 (decelerations), 태아 ECG, 태아고통 (fetal distress) 등과관련된정보를생성하기위해, 산모-태아모니터에서처리될수있다. 도 1 및도 23에도시된실시예에서, 인터페이스시스템은센서인터페이스 (10) ( 또한, 여기서커넥터로서참조되는 ), 산모-태아모니터포트인터페이스 (20) 및센서들로부터의출력신호를프로브에의해제공되는것과유시한출력신호로변환하는신호변환기 (15) 를포함할수있다. 이러한인터페이스시스템은가급적통합된케이블의구조의모양일수있다. 센서인터페이스 (10) 는종래의센서또는센서들의집합 (5) 과연결될수있다. 케이블은아날로그, 디지털또는아날로그와디지털의결합신호들을전송할수있다. 구체적인실시예에서, 케이블은종래의산모-태아모니터 (25) 를갖는통신 / 연결을위해특별히디자인될수있다. 예를들어, 케이블은모니터를위해, 예상된전압범위를갖도록미리프로그래밍 (preprogrammed with) 될수있다. 관련된실시예에서, 케이블은산모-태아모니터에의해공급되는것과동일한전원을이용할수있고, 따라서개별전원공급장치를필요로하지않을수있다. 도 2 및도 24에도시된구체적인실시예에서, 추가전원커넥터가영구적인전원연결성 (permanent power connectivity) 을가능하게하는시스템에포함될수있다. 전원 - 13 -
커넥터는산모-태아모니터에연결된반-영구적인 (semi-permanent) 어댑터 (30) 로서디자인될수있고, 산모-태아모니터는표준자궁수축력측정기 ( 또는 IUPC) 케이블들 (35) 과 EHG 케이블 (40) 이모니터 (25) 로부터어댑터의제거없이연결되는것을가능하게할수있다. 이러한방법으로, 전원시스템은한번모니터에부착되면제거되지않을수있고, 큰불편없이 (without undue hassle) 자궁수축력측정기 ( 또는 IUPC) 케이블과본발명의인터페이스시스템을반복적으로교환하는것을가능하게한다. [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] 전극인터페이스는, 이에제한되지는않지만, 일회용전극 (disposable electrodes)( 젤및미리겔화되는것없는전극을포함하는 ), 재사용가능한디스크전극 (reusable disc electrodes)( 금, 은, 스테인레스스틸또는틴 (tin) 전극을포함하는 ), 머리띠 (headbands) 및세일린-기반전극 (saline-based electrode) 을포함하는종래의전극또는전극들의집합에연결될수있다. 컨템플레이트전극 (Contemplated electrodes) 은 ECG/EKG(electrocardiography), EEG(electroencephalography); EMG(electromyography); ENG(electonystagmography); EOG(electro-oculography) 를모니터링하기위해이용되는전극들그리고인쇄회로전극 (printed circuit electrodes) 및 ERG(electroretinography) 를포함할수있다. 도 3 및도 25에도시된바람직한실시예에서, 인터페이스시스템은복수의전극들 ( 더바람직하게는 2에서 6 사이의전극들 ) 을위한전극인터페이스를포함할수있다. 바람직하게, 전극들은본발명의전극인터페이스를위한단일커넥터 (10) 를포함하는스트립또는메쉬 (mesh)(5) 상에제공될수있다. 전극들은사실상양극또는단극일수있다. 전극들은바람직하게는 27 mm 2 습윤겔 (wet gel) 의표면영역을갖는 AgAgCl 센서들일수있다. 구체적인관련실시예에서, 센서영역을둘러싸는접착영역이존재할수있다. 전극들은자궁위에포함되는, 환자의매우다양한위치에배치될수있다. 관련된실시예에서, 케이블은산모-태아모니터에의해공급되는동일한전원을이용할수있고, 따라서, 별도의전원공급장치를필요로하지않을수있다. 도 2 및도 24에도시된구체적인실시예에서, 추가전원커넥터는영구적인전원연결성을가능하게하는시스템에포함될수있다. 전원커넥터는산모-태아모니터에연결된반-영구적어댑터 (30) 로서디자인될수있고, 산모-태아모니터는프로브케이블들 (35) 과센서케이블들 (40) 모두가모니터 (25) 로부터어댑터의제거없이연결되는것을가능하게할수있다. 이러한방법으로, 전원시스템은한번모니터에부착되면제거되지않을수있고, 큰불편없이프로브케이블과본발명의인터페이스시스템을반복적으로교환하는것을가능하게한다. 센서인터페이스는이에제한되지는않지만, 일회용센서 (disposable sensors)( 젤및미리겔화되는것없는센서들을포함하는 ), 재사용가능한디스크센서 (reusable disc electrodes)( 금, 은, 스테인레스스틸또는틴 (tin) 전극을포함하는 ), 헤드밴드 (headbands) 및세일린-기반전극 (saline-based electrode), 임피던스, 라디오주파수 (radio frequency, RF) 및음향센서들을포함하는종래의센서또는센서들의집합에연결될수있다. 컨템플레이트센서 (Contemplated sensors) 은 ECG/EKG(electrocardiography), EEG(electroencephalography); EMG(electromyography); ENG(electonystagmography); EOG(electrooculography) 를모니터링하기위해이용되는센서들과인쇄회로전극 (printed circuit electrodes), ERG(electroretinography), 바이오임피던스센서 (bioimpedance sensors)(rf 또는그외 ) 및청진기센서 (stethoscope sensors) 를포함할수있다. 도 3 및도 25에도시된바람직한실시예에서, 인터페이스시스템은복수의센서들을위한센서인터페이스 ( 더바람직하게는 2에서 8 사이의센서들 ) 를포함할수있다. 도 18은본발명의실시예에따른센서인터페이스시스템의기능블록도를도시한다. 전극및음향센서어레이 ( 왼쪽 ) 는신호변환기를포함하는케이블 ( 중앙 ) 과태아모니터인터페이스 ( 오른쪽 ) 를인터페이싱할수있다. 도 18을참조하면, 바람직하게, 센서들은본발명의센서인터페이스를위한단일커넥터 (10) 를포함하는스트립또는메쉬 (5) 상에제공될수있다. 전극센서들은실제로양극또는단극일수있다. 전극센서들은바람직하게, 27 mm 2 습윤겔 (wet gel) 의표면영역을갖는 AgAgCl 센서들일수있다. 구체적인관련실시예에서, 센서영역을둘러싸는접착영역이존재할수있다. 센서들은자궁위에포함되는, 환자의매우다양한위치에배치될수있다. 바람직한실시예에서, 본발명의신호변환기는전극또는센서신호데이터를자궁수축력측정기에서일반적으로이용되는휘트스톤브리지 (Wheatstone bridge) 구성 (configuration) 의전기적아날로그로변환하는마이크로프로세서 (microprocessor), 디지털신호프로세서 (digital signal processor) 또는다른프로그램가능한장치를포함할수있다. 종래의자궁수축력측정기에서이용되는휘트스톤브리지구성의실례는도 6에도시되어있다. 자궁수축력측정기는일반적으로, 스트레인측정기 (strain gauge)/ 센서에서의스트레인 (strain) 을저항에비례하게변형시킨다. 선형휘트스톤브리지구성이주어지면, 차동출력전압 (differential output voltage - 14 -
s) 이측정기 / 센서에서지원되는스트레인과선형적으로관련된다. 이러한차동출력전압은 mv 진폭레벨로, (+) 및 (-) 압력포트에서생성될수있다. 구체적인실시예에서작은차동출력전압은산모-태아모니터에서차동-입력계측증폭기 (differential-input instrumentation amplifier) 구성 (configuration) 을이용하여나중에증폭될수있다. [0049] [0050] [0051] [0052] [0053] [0054] 도 4의실시예에도시된본발명의일실시예에따르면, 신호변환기 (15) 는프로그램가능한기기 (55) 및전극또는센서인터페이스로부터전달된 EHG 또는센서신호들을아날로그신호에서디지털신호로변환하는 A/D 변환기 (Analog to Digital Converter, 50) 를포함할수있고, 여기서디지털출력은프로그램가능한기기에의해처리될수있다. 프로그램가능한기기는수신된디지털출력신호에기반하여프로브의출력을모방하는것이요구되는적절한전압레벨을결정할수있다. 이러한전압레벨은 D/A 변환기 (Digital to Analog Converter, 60), 펄스폭변조회로 (pulse width modulation circuit) 또는다른방법을이용하여아날로그신호로다시변환될수있다. 다른실시예에서, 신호변환기는 EHG 또는센서신호들로부터원하는자궁활동성을계산하는마이크로프로세서 (DSP/Microprocessor, 55) 를포함할수있다. 마이크로프로세서는마이크로프로세서에의해제어되는디지털전위차계 (microprocessor-controlled digital potentiometer) 를통해모니터를인터페이싱할수있고, 여기서전위차계는휘트스톤브리지의다리 (legs of the Wheatstone bridge) 처럼보여지는스트레인측정기저항을시뮬레이션할수있다. 이러한솔루션은자궁수축력측정기로부터의전압출력대신, 자궁수축력측정기그자신을모방할수있게할것이다. 원하는신호는자궁수축력측정기그자신과유사한상황의휘트스톤브리지상에서구동될수있고, 따라서태아모니터들의서로다른타입간에호환될수있는자궁수축력측정기의 EHG 에뮬레이션이생성될수있다. 바람직한실시예에서, 태아모니터링포트들은태아모니터와시스템간에완전한전기적절연을단순하고효과적으로제공하는광학적커플링방법으로구동될수있다. 도 19는본발명의일실시예에따른, 태아모니터연결 ( 일례로, 토코커넥션 (toco connection)) 을위한, 인터페이스를나타내고있다. 태아모니터토코 (fetal monitor toco input) 입력을위한광학적인터페이스는표준자궁수축력측정기브리지회로와실질적으로동일하지만, 브리지의하나의다리에서저항성의스트레인측정기대신포토-레지스터 (photo-resistor) 를이용하는, 광학적으로절연된평형브리지회로 (optically-isolated balanced bridge circuit) 를생성할수있다. 포토- 레지스터는 PMW(pulse-width modulated) ADC(digital to analog converter) 및전압-전류변환기증폭장치 (voltage-to-current converter amplifier device) 에의해구동되는 LED 회로에광학적으로연결될수있다. ADC 회로로부터의아날로그수축곡선신호 (analog contraction curve signal) 는 LED를통한전류를변조할수있다. 브리지포토-레지스터의광결합 (optical coupling) 을통해태아모니터토코입력커넥터에피드되는브릿지출력에서토코신호를생성할수있다. 도 20은태아모니터태아 ECG 입력을위한, 본발명의실시예에따른광학인터페이스를도시한다. 광학인터페이스는태아심박 (heartbeat) ECG 신호를시뮬레이션하는미리볼트-레벨 (millivolt-level) 의펄스신호를생성한다. 시뮬레이션된태아심박펄스는신호변환기에의해생성될수있고, 전류-전압증폭회로 (currentto-voltage amplifier circuit) 의입력을구동하는 ADC 회로를통해출력될수있다. 전류-전압증폭은, 광학적태아심박펄스신호를생성하는적외선 LED를통한출력전류를구동한다. 광학적태아심박펄스신호는광학적으로포토다이오드 (photodiode) 에연결되고, 포토다이오드는광학적신호를태아모니터 FECG 입력커넥터에피드되는전기적신호로변환한다. 구체적실시예에서, 마이크로프로세서는전극들또는센서들에서생성된신호를필터링하기위한수단 (Analog pre-filtering, 45) 을포함할수있다. 일실시예로, 마이크로프로세서는 (1) 매우낮은주파수 (0.005 Hz) 에서 DC 옵셋 (offset) 과노이즈를제거하기위한하이패스필터 (high pass filter) 및 (2) 다른낮은주파수필터 (0.025 Hz) 를갖는로우패스필터 (low pass filter) 를포함할수있다. 관련된실시예에서, 마이크로프로세서는매우낮은주파수에서의하이패스필터와 RMS 또는다른적산방법과같은표준전원평가방법을포함할수있다. 웨이브렛 (wavelets), 블라인드소스세퍼레이션 (blind source separation), 비선형필터링및주파수분석과같은더복잡한신호처리방법이또한활용될수있다. 복수의신호채널은, 노이즈특성을줄이기위해전극또는센서인터페이스에포함될수있다. 복수의채널들은신호변환기에의해많은방법으로처리될수있다. 예를들어, 신호들은노이즈에더강해지기위해, 간단히다른신호들에가산되거나또는감산될수있다. 추가적으로, 속성들은각각의신호와베스트특성들 ( 예를들어, 신호대잡음비 (signal to noise ratio)) 을갖는신호가예상될수있다. - 15 -
[0055] [0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] 대안적인실시예로, 마이크로프로세서및시스템의디지털부분은완전한아날로그시스템으로대체될수있다. 아날로그필터들은레지스터와커패시터로생성될수있고, 증폭기들은 EHG 또는센서신호들을프로브-유사신호들 (PROBE-like signals) 로변환하기위해신호변환기내에임베디드될수있다. 아날로그전기회로망 (analog circuitry) 은 ASICs(application specific integrated circuits) 와같은이산요소 (discrete components) 또는통합요소 (integrated components) 를이용하여디자인될수있다. EHG 또는센서전기적인터페이스로부터의프로브전기적인터페이스로의변환은외부적이기때문에, 간단한전압변환, 아날로그필터링은 EHG 또는센서신호의수정을생성시킬수있으며, 태아모니터에의해기대되는것을모방하는신호들을생성할수있다. 또다른실시예에서, 신호변환기는아날로그와디지털처리를모두포함할수있다. 아날로그처리는전통적으로신호들의선처리또는후처리를포함할수있다. 예를들어, 주파수중복방지필터 (anti-aliasing filters) 또는다른필터링기술들이신호변환기에의해구현될수있다. 유사하게, 신호변환기는프로브로부터의신호출력을알맞게모방하기위한출력신호에신호컨디셔닝 (signal conditioning) 을제공할수있다. 도 21은임신한대상의복부에특별히디자인된신호변환기에서의본발명의일실시예에따른멀티-센서인터페이스를도시한다. 여기서, 메쉬 (mesh) 라불리는멀티-센서인터페이스는, 커넥터와센서사이의전기적소재를포함하는기질 (substrate) 로구성될수있다. 전기적소재는, 일례로, 커넥터와센서들사이에서인쇄되거나 (printed), 그려지거나 (painted) 또는기워질 (sewn) 수있다. 메쉬에서곡선 (curved line) 은산모의배의곡면을두르도록 (to wrap around) 디자인될수있다. 각각의암 (arm) 에서구불구불한모양 (B) 은서로다른모양의배와대상의이동으로인해, 메쉬가구부러지고 (flex) 늘어나는 (stretch around) 것을가능하게한다. 구불구불한모양은둥글게또는선형이될수있다. 각각의구불구불한모양은둘이상의커브들을갖거나또는 180도또는약 180도의방향으로변화할수있다. 예를들어, 각각의구불구불한모양은둘, 셋, 넷, 다섯, 여섯또는그이상의커브들또는방향의변화들 (180도또는약 180도의 ) 을포함할수있다. 전극지향지지템플릿 (electrode directional alignment template, EDAT) 이라불리는지지조각 (alignment piece)(a) 은메쉬의적절한지지를가능하게할뿐만아니라, 센서메쉬의배치를대단히간단하게할수있다. EDAT는전극의전부또는일부와연결될수있다. EDAT는바람직하게는관통된형태 (perforated form) 또는탭이달린박리라이너 (tabbed release liner) 와함께전극의전부또는일부에연결될수있다. 메쉬는접착백킹 (adhesive backing) 및박리라이너로이루어질수있다 (comes formed with). 배치동안, 간호사는박리라이너를제거하고지지센터조각 (alignment center piece, 상술한 EDAT) 을갖는센서메쉬를복부상에배치시킬수있다. 한번배치되면, 지지조각은메쉬가좋은연결성을유지하면서도산모의복부에서자유롭게그리고수월하게움직일수있도록제거될수있다. 도 22는개별센서들이정확한배치와케이블연결성을갖고시스템에연결되는것을가능하게하는, 본발명의일실시예에따른템플릿을도시한다. 템플릿 (A) 은일례로, 직물이나플라스틱으로구성될수있다. 템플릿 (A) 은센서들과커넥터사이의와이어들을제자리에유지하기위한메커니즘을포함하는동안, 복부 (B) 상의서로다른위치에서센서들을제자리에유지하기위한메커니즘을가질수있다. 와이어들은일례로, 기질상에 / 내에인쇄되거나 (printed), 그려지거나 (painted) 또는기워질 (sewn) 수있다. 다른실시예에서, 음향센서들이포함될수있다. 심장의주기적인활동은전기적활동시스템에의해제어될수있다. 이러한시스템은전문적인박동조율세포들 (pacemaker cells) 에서방실결절 (AV-node) 에서그리고심실 (ventricles) 에서심방 (atria) 를통해전파될수있는전기적신호를나타낸다. 결국, 이러한전기적동작잠재력 (ECG 분석에서이용되는 ) 은근육세포들을자극시키고, 심실 (heart chambers) 의기계적수축을야기시켜네개의잘들리는 (audible) 심장소리들이생성된다. 심장소리들을생성하는이벤트들의순서는보통심장주기 (cardiac cycle) 라불린다. 도 16은네개의심장소리들이심장주기의전기적그리고기계적이벤트들과어떻게상관되는가를도시한다. 제1 심장소리 (S1) 는심장주기의심장수축단계 (systole phase) 동안발생된다. 이는, 다른심장소리들과의비교에서더높은진폭과더긴기간으로특징지어진다. S1의기간은 100-200ms의평균기간동안지속된다. 이것은또한, 10-200의범위에서쉽게구분되는두가지중요한고-주파수요소들을갖는다. 이러한두가지요소들은보통 20-30ms의시간지연에의해구분될수있고, ECG(electrocardiogram) 의 RS 간격과일치한다. 종합적으로, S1의음향적특성들은심근수축의힘과방실판 (atrioventricular valves) 의기능의상태를드러낸다. 제2 심장소리 (S2) 는확장단계 (diastole phase) 동안발생되고, ECG의 T-파 (T-wave) 의완료 (completion) 와일 - 16 -
치한다. 생성된소리는보통제1 심장소리와비교하여더고-주파수요소 (400 Hz 보다높게 ) 를갖는다. 대동맥판 (aortic valve) 은폐동맥판 (pulmonary valve) 이후에닫히는경향이있기때문에, 요소들간의간격은보통서로다르다. 게다가, 시간간격의변형이호흡에의해야기될수있다. 예를들어, 숨을내쉬는단계 (expiration phase) 동안, 두요소들간의간격은작다 (30ms 이하 ). 그러나, 숨을들이마시는동안 (during inspiration), 두요소들간의간격은매우커진다. [0062] [0063] [0064] [0065] [0066] [0067] [0068] [0069] 분마성심음 (gallop sounds) 라고도불리는제 3 심장소리 (S3) 및제4 심장소리 (S4) 는각각이완의초기와후기 (120ms ECG의 P파 (P-wave) 사이 ) 에발생되는낮은-주파수소리 (15-60 Hz) 이다. 비록, 정상적인 S3이어린아이들이나청소년들에게서는잘들리나, 대부분의어른들에게서는잘들리지않는다. 그대신, 제 4 심장소리는, 고감도의센서들을사용하지않고서는개인들에게서좀처럼들리지않는다. 종합적으로, 서로다른심장소리들은우리에게심장의활동성에대한다양한정보의조각들을준다. 이러한정보를전기적행동시스템 (electrical conducting system) 에의해제공되는정보와통합하는것은, 더나은신호처리기술들또는기존의방법들의향상을야기할수있다. 음향정보의이용은태아심박수 (fetal heart rate, FHR) 의더쉬운취득을가능하게한다. 이러한조건하에서, 태아심전도 (fatal electrocardiogram, FECG) 는엄마의전기적신호및 / 또는근육수축의노이즈간섭에영향을받기쉽다. 엄마와아이의음향정보를이용하는것은, 음향신호가엄마의수축에의해영향을받지않기때문에독립적신호들을개선하고, 더튼튼한구분 (more robust separations) 을제공한다. 게다가, S3 및 S4는오직어린아이의건강한심장에서만식별된다. 이것은엄마의심박수로부터태아를구분하기위한다른방법을허용할수있다. FHR을획득하기위한하나의알고리즘은 ECG 신호에서엄마의심장박동수 (MHR) 를탐지하는것을수반한다. 이는, 노이즈의제거를위해네개의 ECG 채널들에서채널평균또는빼기를포함한다. 이때, 대부분의에너지를갖는주기적인신호의탐지는엄마의심장박동수와연관된다. MHR이획득되면, 정합필터 (matched filter) 가 QRS MHR 신호의일부로부터형성될수있고, 즉석에서 MHR의필터링된버전에서빼질수있다. 이러한프로세스는 ECG 신호상에서 FHR의대부분을남길수있고, MHR을약화시킬수있다. 마지막으로, 로우-패스평균에너지측정 (low-passed average energy measure) 이신호엔벨로프 ( 도 17) 를생성하기위해남은신호에적용될수있다. 이것은하나의단계를완료하는것이다. 두번째단계는심음도 (phonocardiogram) 와유사한프로세스를요구한다. 비록음향센서의위치에의존적이나, 노이즈를제거하기위해, 채널들은먼저평균이되거나또는감산될수있다. 그때, 호모몰픽필터링 (homomorphic filtering) 은신호엔벨로프를생성하기위해로-패스평균에너지측정과마찬가지로깨끗한심음도에적용될수있다. 위와같이, 주기적인신호는가장큰에너지를탐지하여엄마의심장신호를결정할수있다. 엔벨로프된신호 (enveloped signal) 의정합필터링된버전 (matched filtered version) 은엔벨로프신호에서빼질수있다. 이는, S2와태아심음도신호를남길것이다. 위에서설명한알고리즘의또다른단계는 S2를삭제하고, 태아음향신호를남기는데이용될것이다. 알고리즘의마지막단계를위해, ECG로부터얻어지는 FHR 신호엔벨로프는서로다른시차 (200ms 미만 ) 에서의심음도로부터얻어지는 FHR 신호엔벨로프와상호상관될것이다. 상관피크 (correlation peaks) 는 ( 피크탐지기의몇몇정렬을이용하여진짜 FHR 신호와관련될것이다. 무선실시예는여기서완성될것이다. 도 5 및도 26을봐라. 인터페이스시스템은전극또는센서인터페이스 (10), 무선신호송신기 (65), 무선신호수신기 (70), 신호변환기 (15) 및산모-태아모니터포트인터페이스 (20) 를포함한다. 본실시예에따르면, 이러한요소들은서로물리적으로독립되거나단일요소를형성하기위해다양한조합으로존재할수있다. 예를들어, 전극또는센서인터페이스및무선신호송신기는단일요소로서함께존재할수있다 ; 무선신호수신기와신호변환기는단일요소로서함께존재할수있다 ; 신호변환기와무선신호송신기는단일요소로서함께존재할수있다 ; 산모-태아포트인터페이스, 신호변환기및무선신호수신기는단일요소로서함께존재할수있다. 일실시예에따르면, 무선신호송신기는전극 ( 들 ) 또는센서 ( 들 ) 과연결된전극또는센서인터페이스와작동가능하도록연결될수있다. 무선신호송신기는데이터스토리지기기 ( 매그네틱하드드라이브 (magnetic hard drive), 플래시메모리카드 (flash memory card) 등과같은 ) 를포함할수있다. 바람직하게, 무선신호송신기는데이터의표현, 시그널링, 인증및에러탐지를위해무선통신채널 ( 예를들어, 2412Mhz에서 2484MHz까지 5Mhz 단계에서 1-13 비허가 (unlicensed) 채널들로구성된와이파이 (Wi-Fi) 와같은특정라디오주파수나주파수 - 17 -
대역 ) 을통해정보를전송하는것이요구되는통신프로토콜들을포함할수있다. 무선신호송신기는바람직하게는환자와근접하게또는환자의몸에위치될수있다. 예를들어, 무선신호송신기는환자의팔이나침대의측면에부착될수있다. 구체적인실시예들에서, 신호변환기는무선신호송신기와작동가능하게연결되거나또는단일요소로서무선신호송신기와함께존재할수있다. [0070] [0071] [0072] [0073] [0074] [0075] [0076] [0077] [0078] 무선신호수신기또한, 무선실시예에포함될수있다. 무선신호수신기는신호변환기및 / 또는산모-태아모니터포트인터페이스와작동가능하도록연결될수있다. 무선신호수신기는바람직하게는, 무선통신채널을통해정보를수신하기위한통신프로토콜들을갖도록구현될수있다. 블루투스 (Bluetooth), 와이파이 (Wi-Fi), 지그비 (Zigbie), 무선 USB 등을포함하는많은무선통신프로토콜들이존재하고, 본발명의무선신호송신기 / 수신기에적합하다. 무선신호송신기에서무선신호수신기로의정보의무선송수신은디지털구성방식또는아날로그구성방식에서될수있다. 구체적인실시예들에서, 무선신호송신기 ( 및 / 또는무선신호수신기 ) 는내부전원 (internal power source)( 예를들어배터리등 ) 을포함한다. 그렇지않으면, 무선신호송신기 ( 및 / 또는무선신호수신기 ) 는내부전원을요구하지않는다. 이는에너지하베스팅 (energy harvesting) 의다양성과함께성취되거나또는장치또는열의하베스팅, 이동, 장치로부터의전자적신호또는유도식커플링 (inductive coupling) 과같은무선전원전송방법과함께성취될수있다. 일실시예로, 이는복사전력또는유도전력을, 원하는신호를전송하기위해사용가능한에너지로변환하기위해안테나를이용함으로써성취될수있다. 예를들어, 무선신호송신기는전파식별태그 (radio frequency identification tags)( 또는 RFID 태그 ) 에서공통적으로이용되는안테나일수있고, 들어오는전파 (radio frequency) 신호에의해안테나에서유도되는극히작은전기적전류는, RFID 태그에서통합회로 (integrated circuit, IC) 를위해전력을넣고응답 ( 예를들어, 본발명의무선신호수신기로의 ) 을전송하기위한충분한전력을제공할수있다. 다른실시예에서, EHG 또는센서신호는전극인터페이스또는센서인터페이스, 신호변환기또는산모-태아모니터포트인터페이스에서디지털화되고, 메모리에저장될수있다. 저장된데이터는주기적으로또는나중에전송될수있다. 이러한지연된전송은, 제약없이, 데이터를연속적으로전송하는대신일시적으로전송함으로써, 배터리수명을개선시키기위해또는모니터로부터단절된동안의환자모니터링을가능하게하기위해활용될수있다. 동작중에, 전극또는센서인터페이스는전극 ( 들 ) 또는센서 ( 들 ) 로부터의 EHG 또는센서신호들을받아들일수있고, 신호를무선신호송신기및무선신호수신기를통해산모-태아포트인터페이스로전송할수있다. 신호변환기는무선신호송신기또는무선신호수신기와작동가능하게연결될수있고, 전극또는센서신호들을처리하고및 / 또는디지털 / 아날로그신호변환을수행할수있다. 일실시예로, 전극들에부착된전극인터페이스는, 아날로그에서디지털로의변환을수행할수있고, EHG 신호를동등한자궁수축력측정기또는 IUPC 전압으로처리할수있는신호변환기를포함할수있다. 무선신호송신기는, 산모-태아포트인터페이스를통해산모-태아모니터와데이터를통신하게되는무선신호수신기에게디지털방식으로데이터를전송하게될것이다. 바람직하게, 산모-태아모니터에게제공되는데이터는자궁수축력측정기또는 IUPC에의해제공되는일반적인데이터포맷을모방한다. 일실시예로, 센서들에부착된센서인터페이스는아날로그에서디지털로의변환을수행할수있고, 신호들을동등한프로브로처리하는신호변환기를포함할수있다. 무선신호전송기는산모-태아포트인터페이스를통해산모-태아모니터와데이터를통신하게되는무선신호수신기에게데이터를디지털방식으로전송하게될것이다. 바람직하게, 산모-태아모니터로제공되는데이터를프로브에의해제공되는일반적인데이터포맷을모방한다. 다른실시예로, 전극인터페이스는아날로그신호를디지털신호로변환하기위한수단을포함할수있고, 그결과로생긴디지털신호들은무선신호송신기를통해무선신호수신기로전송될수있다. 무선신호수신기는디지털신호들을자궁수축력측정기또는 IUPC 데이터와동등한포맷으로디지털신호들을처리하는신호변환기와작동가능하게연결될수있고, 디지털신호들은그후에산모-태아모니터포트인터페이스를통해산모-태아모니터로전달될수있다. 다른실시예로, 센서인터페이스는아날로그신호를디지털신호로변환하기위한수단을포함할수있고, 그결과로생긴디지털신호들은무선신호송신기를통해무선신호수신기로전송될수있다. 무선신호수신기는프로브데이터와동등한포맷으로디지털신호들을처리하는신호변환기에작동가능하게연결될수있고, - 18 -
디지털신호들은그후에산모 - 태아모니터포트인터페이스를통해산모 - 태아모니터로전달될수있다. [0079] [0080] [0081] [0082] [0083] 또다른실시예로, 전극들에의해생성되는로 (raw) 아날로그신호들은전극인터페이스및무선신호송신기를통해무선신호수신기로전달될수있다. 무선신호수신기는로아날로그신호들을디지털신호들로변환하는신호변환기에작동가능하게연결될수있고, 디지털신호들은그후에신호변환기에의해자궁수축력측정기또는 IUPC 데이터와동등한포맷으로처리될수있다. 자궁수축력측정기또는 IUPC 데이터는그후에산모- 태아모니터포트인터페이스를통해산호-태아모니터로전달될수있다. 또다른실시예로, 센서들에의해생성되는로아날로그신호들은센서인터페이스및무선신호송신기를통해무선신호수신기로전달될수있다. 무선신호수신기는로아날로그신호들을디지털신호들로변환하는신호변환기에작동가능하게연결될수있고, 디지털신호들은그후에신호변환기에의해프로브데이터와동등한포맷으로처리될수있다. 프로브데이터는그후에산모-태아모니터포트인터페이스를통해산호-태아모니터로전달될수있다. 본발명에따르면, 전극또는센서인터페이스는또한, 자궁활동성센서를포함하거나또는자궁활동성센서없이태아심박수센서 ( 초음파, 태아두피전극또는태아두피센서와같은 ) 에작동가능하게연결될수있다. 태아심박수센서로부터수집된데이터는상술한케이블실시예또는무선실시예를통해산모-태아모니터로전달될수있다. 도 15에서도시된바와같이, 본발명의산모-태아모니터포트인터페이스는종래의자궁활동성센서 ( 자궁수축력측정기, 자궁내압력카테터, 태아두피전극, 태아두피센서등 ) 를위해구성되는산모-태아모니터포트 (80)( 또한, 여기서, 핀출력이라불리는 ) 에연결될수있다. 바람직하게, 산모-태아모니터포트인터페이스는종래의산모-태아모니터 (85) 상에서가용한자궁활동성포트또는자궁수축력측정기포트와작동가능하게연결될수있다. 유사하게, 시스템은태아심장데이터를제공하기위해, FECG 또는 U/S 포트와인터페이싱할수있다. 산모-태아모니터포트인터페이스는바람직하게, 서로다른핀출력 / 포트구성들을갖는서로다른제조사로부터의산모-태아모니터들에알맞은커넥터들로구성될수있다 ( 도 7-13을보라 ). COROMETRICS 및 AGILENT 모두에인터페이싱의일례가 METRON PS-320 환자시뮬레이터에의해제공될수있다. 이러한시뮬레이터는이러한모니터들의인터페이스를위한일정수의커스텀케이블들 (custom cables) 을이용한다. 공통적으로가용한산모-태아모니터들을위한핀출력 / 포트정보는표 1(Corometrics 116 모니터를위한자궁활동성커넥터핀출력 ) 에서제공된다. [0084] 핀넘버 (Pin #) 신호이름 (Signal Name) 신호설명 (Signal Description) 1 (+) Pressure Positive Input to Pressure Amp 2 (-) Pressure Negative Input to Pressure Amp 3 NC No Connection 4 +4 Volt Excitation + 4 Volt Reference to Bridge 5 NC No Connection 6 GND (Excitation Ref) +4 Volt Reference Ground 7 UA Shield Shield 8 NC No Connection 9 NC No Connection 10 NC No Connection 11 IUP Enable IUP ENABLE (ACTIVE LOW) 12 TOCO Enable TOCO ENABLE (ACTIVE LOW) 표 1 [0085] [0086] 예시 1(EXAMPLE 1) 위에서언급한바와같이, 진통수축은전통적으로스트레인측정기 ( 자궁수축력측정기와같은 ) 를이용하여모니터링되고, 이러한스트레인측정기는진통수축 (labor contractions) 의빈도 (frequency) 및근사치의기간을제공한다. 불행하게도, 비만인환자에서, 피부에서자궁까지의거리가자궁수축력측정기가신뢰성있게수축을탐지할수없는거리이다. 이러한설정에서, 또는자궁내압력 (intrauterine pressure, IUP) 의양적측정이필요하다고생각될때, 침습 IUP 카테터 (IUPC) 가공통적으로요구된다. 자궁의전기적인활동성또는센서를 - 19 -
이용하여모니터링되는 EHG(electrohysterogram) 는, 기계적인활동성으로서오랫동안인식되어왔다. 본예시 는임상적으로매우비만이고진통중인여성에서 EHG- 구동수축의정확성을, 자궁수축력측정기및 IUP 모니터링 에의해제공된것들과비교하는연구를제공한다. [0087] [0088] [0089] 참가자 (Participants) 본예시는 14 명의진통중이고, 체질량지수 (body mass index, BMI) 가 34 이상이고, EHG 모니터링동안배치된 IUPC 를갖는대상으로부터의데이터를평가하였다. 배치전후로 30 분의세그먼트가선택되었다. [0090] [0091] 방법 (Methods) 8 개의 3-cm 2 AG/AGCl 2 전극들의어레이가산모의복부위에배치됐고, 신호는고이득 (high gain), 저잡음증 폭기 (low noise amplifiers) 로증폭되었다. 모든신호들은, 공통형잡음 (common mode noise) 을줄이기위해, 오른발구동전기회로망 (driven right leg circuitry) 을갖는참조전극에대해측정되었다. 증폭기 3dB 대역폭은 60Hz 노치 (notch) 를갖는 0.1Hz에서 100Hz이었다. 수축위치는 20Hz에서신호를다운-샘플링함으로써산출되었다. 기간이 30초미만또는 120초초과하고, 진폭이마지막 10번의수축의중앙값의 30% 미만인수축은거부되었다 (5 단위의최소진폭은자궁수축력측정기 /IUPC 각각에적용되었다 ). 수축상관지수 (contraction correlation index, CCI) (1) = # 일정한수축 (consistent contractions)/½(# 자궁수축력측정기 /IUPC-구동수축 (tocodynamometer/iupc-derived contractions) + # EHG-구동수축 (EHG-derived contractions)) 으로평가되었다. 게다가, 신뢰할수없는자궁활동성모니터링의빈도가, 비교를위한표준으로서의 IUP를이용하여, 또한평가되었다. [0092] [0093] 결과 (Results) 14명의환자들 (BMI 45.1±7.9) 중 6명이 IUPC 배치의시간에인공파막 (amniotomy) 을겪었다. 연구의전반 (first half) 동안, 자궁수축력측정기가 155회의수축을식별한반면, EHG는 195회의수축을식별하였다. IUP 의배치후, 185회의 EHG-구동수축에비해, IUP는 192회의수축을식별하였다. EHG와자궁수축력측정기간의 CCI는 0.79±29 였으며, EHG와 IUP간의 CCI는 0.92±12 였다 (p=0.07, ns). 이러한결과는자궁수축력측정기가임상적으로심하게비만인환자에게는신뢰할수없다는것을보여준다. 본연구에서도 14에도시된바와같이, 자궁수축력측정기를위한 14명의환자중 10명에비해 14명의환자중 13명에서 90% 의상관관계를넘는비만여성에서의 EHG-구동수축패턴은자궁수축력측정기보다 IUP와더연관성이있다. [0094] 이문서에나타나거나인용된모든특허들, 특허명세서들, 임시출원들및간행물들은본상세한설명에서의명 시적설명들과모순되지않는범위에서도면들과표들을포함하여전체가참조로서인용되었다. [0095] 이문서에서설명된예들과실시예들은오직분명히나타난목적을위한것이고, 해당기술분야에서통상의지 식을가진자라면상기의기재로부터다양한수정및변형이가능하나, 이는본출원의정신및이해의범위 (spirit and purview) 내에포함되는것으로이해되어야한다. - 20 -
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