[发明专利]胎儿监视设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2009年4月22日提交的美国临时专利申请第61/171,772号的优先权。

本申请可能涉及2010年4月14日提交的发明名称为“用于使用超宽带雷达和改进的信号处理技术提取生理数据的系统和方法”的美国专利申请第12/759,909号。

通过引入作为参考

本说明书中提及的所有出版物和专利申请的全部内容在此引入作为参考，就如同表明每个单独出版物或专利申请被具体并单独地引入作为参考。

技术领域

此处描述的设备和方法涉及用于产妇和胎儿的生理监视的胎儿监视领域。特别地，本发明涉及使用超宽带(UWB)医学雷达的传感器以及用于无创伤地监视和跟踪胎儿和/或产妇健康的一个或多个指标的分析技术和软件。

背景技术

超宽带(UWB)是相对较新的术语，其描述从60年代初作为“无载波”、“基带”或“脉冲”技术被了解的技术。来自UWB设备的传输频谱与无线电、电视和雷达系统的传输频谱不同，无线电、电视和雷达系统的传输频谱发射具有中心频率的通常小于10％的带宽的窄带信号，而UWB频谱可能具有中心频率的50％或更多的带宽。由于这个非常宽的带宽，UWB设备具有相比于更多传统系统的优势。它们可以携带或收集显著地更大数量的数据，以非常低的功率等级进行操作，更少受到多路径干扰的影响，并且能够更好地穿透各种材料。

UWB后面的基本概念是生成、传送以及接收射频(RF)能量的非常短持续时间的突发-典型持续时间为几十个微微秒(一秒的万亿分之一)到几个纳秒(一秒的十亿分之一)。这些突发包括一个或仅几个周期的RF载波。由此产生的波形是极宽带，以至于通常难以确定真实的RF中心频率-因此，是术语“无载波”。较短的脉冲持续时间还允许雷达在更近的距离上以及按比多数的传统系统更好的分辨率来“观看”。

通过它的超低功率脉冲，以及良好的分辨率成像能力，该技术可以用于许多生物医学应用，例如我们正在描述的胎儿监视系统。统计已经显示，具有对用于危险妊娠在医院环境外进行胎儿监视的很大需要。每年在美国有超过6百万的妊娠，导致4百20万登记的分娩。在这些妊娠中，大约有10％被分类为较高危险的，其中较高危险表示产妇或胎儿患病或死亡的发生率增加或者在分娩之前或之后并发症发生率增加。有被称为危险因素的多个条件或特性，其表示妊娠为较高危险。这些危险因素中的一些是在产妇妊娠之前出现的，例如包括较年轻或较老的产妇年龄，体重过重或过轻，在之前的妊娠中有问题，或之前已存在的健康条件，例如高血压、糖尿病或HIV。在妊娠过程中可能会出现其它危险因素，包括子痫前症和妊娠惊厥、妊娠糖尿病、细菌性阴道炎、出血、妊娠胆汁阻塞、宫颈机能不全以及胎盘附着。医生识别并且试图确定这些因素的量以确定特定女士或小孩的危险等级，允许医师调整出生前和出生后的护理以使危险最小。

具有可用于帮助定量危险以及跟踪胎儿生长的多种过程。一种特殊的测试，非压力测试(NST)，通常用于评估在妊娠过程中以规则间隔在有限的时间段上变化的胎儿心率。典型地，胎儿监视器用于响应于胎儿的移动来测量胎儿的心率。

超声波和电子胎儿心率监视通常用于估计分娩之前或其间的胎儿良好性。尽管胎儿监视允许胎儿检测折中或损害，仍具有与当前可用的和所实现的胎儿监视方法相关的危险，包括可能导致不必要的外科干预的误诊(false positive)。由于胎儿心率跟踪的可变的和不一致的解释可能影响妊娠的管理，解释模式的系统方法是重要的。

响应于胎儿环境和刺激，胎儿心率经过不断的调整和微调。将胎儿心率模式分类为好、不好或较差。诸如胎儿心动过速、心动过缓和具有良好的短期变化的晚期减速的不好的模式，典型地要求干预以排除胎儿酸中毒。较差模式需要紧急子宫内胎儿复苏和立即分娩。区别好与不好胎儿心率图是精确解释的主要内容，其对引导适当的治疗方法决定是重要的。